本发明涉及一种利用外部转动磁场促进瓦斯解吸的实验方法与装置，属于瓦斯抽采技术领域。
背景技术：
瓦斯放散初速度是预测瓦斯突出的指标之一，瓦斯突出是瞬间完成，煤的放散瓦斯的能力大小与突出的发生有直接关系，研究0～1min瓦斯放散速度对研究煤与瓦斯突出有重要意义。我国煤层瓦斯平均抽采率较低,解吸渗流性差,且尚未找到能够显著提高煤层瓦斯的抽采方法，目前提高煤层瓦斯解吸渗流的方法有三类，第一类属于水力与爆破致裂、钻孔与割缝卸压、开采解放层等力学方法，第二类是通过注气置换和注水驱替等方法，第三类是通过外加温度场、微波场和声场等方法，从这些方法的实际应用效果来看，由于各个矿井的煤层赋存条件存在差异，有些方法在很多矿区未能得到推广应用，亟待探寻其他新的技术方法和理论。
瓦斯吸附放电电磁效应是升温效应和表面势陷效应共同作用的结果，外加电磁场可以降低对瓦斯的吸附能力，增加瓦斯放射速度，但是现有技术中缺少一种利用外部转动磁场促进瓦斯解吸的实验方法与装置。
技术实现要素：
本发明提出一种利用外部转动磁场促进瓦斯解吸的实验方法与装置，解决了目前现有技术中缺少一种利用外部转动磁场促进瓦斯解吸的实验方法与装置的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明一种利用外部转动磁场促进瓦斯解吸装置，包括实验罐与电机，所述实验罐包括反应罐与电磁圆筒，所述反应罐顶部连接有法兰盘，所述电磁圆筒的下端敞开形成敞开口，所述反应罐通过所述敞开口伸入或伸出所述电磁圆筒，所述电磁圆筒顶端设有轴承，所述轴承的外环连接所述电磁圆筒，所述轴承的内环连接反应罐盖，所述反应罐盖上设有与所述法兰盘对应的连接孔，所述法兰盘与所述反应罐盖的下表面连接，所述电磁圆筒外侧套接有三角带，所述三角带另一侧套接在驱动转轮上，所述驱动转轮底部中心处与所述电机的输出端连接，所述反应罐盖的顶部连接传动轴，所述传动轴顶部连接顶板，所述顶板外周沿连接有三个竖直向下延伸的支撑杆，所述支撑杆底部连接支撑环，所述支撑环沿所述电磁圆筒的周向延伸，且所述支撑环的外周沿连接有固定三脚架，所述反应罐内设有温度传感器，所述反应罐的外周壁上设有与所述温度传感器相连的传感器通信密封条，所述传感器通信密封条电性连接有计算机，所述实验罐的一侧设有解吸集气系统，所述解吸集气系统通过第一管道连通反应罐内腔，所述实验管的另一侧设有储气罐和真空泵，所述储气罐通过第二管道连通所述反应罐的内腔，所述储气罐内设有甲烷，所述真空泵通过第三管道连通所述第二管道。
作为本发明的一种优选技术方案，所述电磁圆筒内设有三个永磁体，三个所述永磁体呈等边三角形顶点分布。
作为本发明的一种优选技术方案，所述法兰盘通过螺钉与所述连接孔连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述反应罐、所述电磁圆筒、所述法兰盘、所述反应罐盖、所述轴承的中心轴线位于同一竖直线上。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第一管道上设有第一控制阀，所述第三管道上设有第二控制阀，所述第二管道上设有第三控制阀和第四控制阀，在所述第二管道的长度方向上，所述第三控制阀位于所述反应罐与所述第三管道之间，所述第四控制阀位于所述第三管道与所述储气罐之间。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第一管道上设有流量计。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第二管道上设有第一压力表和第二压力表，且所述第一压力表位于所述反应罐与所述第三控制阀之间，所述第二压力表设在所述第四控制阀与所述储气罐之间。
作为本发明的一种优选技术方案，本发明一种利用外部转动磁场促进瓦斯解吸的实验方法包括如下步骤：
（1）.称取煤样，并打开真空泵、第二控制阀和第三控制阀进行真空脱气；
（2）.将煤样放入反应罐并将反应罐放入内筒，关闭真空泵和第二控制阀，打开储气罐和第四控制阀，充入一定的甲烷气体和磁性颗粒使反应罐内瓦斯气体达到设计压力值后关闭第三控制阀和第四控制阀，经过24～48h以上的吸附，使之达到设计吸附平衡压力；
（3）.打开电机，使三角带带动电磁圆筒旋转；
（4）.打开第一控制阀，利用解吸集气系统分析煤样的解吸情况。
本发明所达到的有益效果是：可打开电机，电机通过驱动转轮驱动三角带传动，使电磁圆筒旋转，而反应罐盖与反应罐盖底部连接的反应罐则固定不动，永磁体对反应罐内产生磁场作用，在实验时，真空泵进行真空脱气，使反应罐内处于真空状态，然后将煤样放入反应罐内，打开储气罐，充入一定的纯甲烷气体使反应罐内瓦斯气体达到设计压力值后，经过24～48h以上的吸附，使之达到设计吸附平衡压力，再打开电机，使三角带带动电磁圆筒旋转，进行瓦斯气体解吸测定前，对量筒读取初始刻度值，方便最终计算瓦斯解吸总量，最后快速打开反应罐解吸阀门放出反应罐内的游离瓦斯，待反应罐一侧连接的压力表指针归到零后，迅速把待解吸的反应罐连通瓦斯解吸仪，打开反应罐解吸阀门时的同时开始计时，同时读取解吸量的数据，可以方便的完成外部转动磁场促进瓦斯解吸的实验。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的整体连接图；
图2是本发明的实验罐与电机的配合示意图；
图3是本发明的反应罐与电磁圆筒的配合示意图。
图中：1、实验罐；2、电机；3、反应罐；4、电磁圆筒；5、法兰盘；6、轴承；7、反应罐盖；8、连接孔；9、三角带；10、驱动转轮；11、传动轴；12、顶板；13、支撑杆；14、支撑环；15、固定三脚架；16、温度传感器；17、传感器通信密封条；18、计算机；19、解吸集气系统；20、第一管道；21、储气罐；22、真空泵；23、第二管道；24、第三管道；25、第一控制阀；26、第二控制阀；27、第三控制阀；28、第四控制阀；29：流量计；30：第一压力表；31：第二压力表；32：永磁体。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-3所示，本发明提供一种利用外部转动磁场促进瓦斯解吸装置，包括实验罐1与电机2，所述实验罐1包括反应罐3与电磁圆筒4，所述反应罐3顶部连接有法兰盘5，所述电磁圆筒4的下端敞开形成敞开口，所述反应罐3通过所述敞开口伸入或伸出所述电磁圆筒4，所述电磁圆筒4顶端设有轴承6，所述轴承6的外环连接所述电磁圆筒4，所述轴承6的内环连接反应罐盖7，所述反应罐盖7上设有与所述法兰盘5对应的连接孔8，所述法兰盘5与所述反应罐盖7的下表面连接，所述电磁圆筒4外侧套接有三角带9，所述三角带9另一侧套接在驱动转轮10上，所述驱动转轮10底部中心处与所述电机2的输出端连接，所述反应罐盖7的顶部连接传动轴11，所述传动轴11顶部连接顶板12，所述顶板12外周沿连接有三个竖直向下延伸的支撑杆13，所述支撑杆13底部连接支撑环14，所述支撑环14沿所述电磁圆筒（4）的周向延伸，且所述支撑环14的外周沿连接有固定三脚架15，所述反应罐3内设有温度传感器16，所述反应罐3的外周壁上设有与所述温度传感器16相连的传感器通信密封条17，所述传感器通信密封条17电性连接有计算机18，所述实验罐1的一侧设有解吸集气系统19，所述解吸集气系统19通过第一管道20连通反应罐3内腔，所述实验管的另一侧设有储气罐21和真空泵22，所述储气罐21通过第二管道20连通所述反应罐3的内腔，所述储气罐21内设有甲烷，所述真空泵22通过第三管道24连通所述第二管道23。
所述电磁圆筒4内设有三个永磁体32，三个所述永磁体32呈等边三角形顶点分布，所述法兰盘5通过螺钉与所述连接孔8连接，所述反应罐3、所述电磁圆筒4、所述法兰盘5、所述反应罐盖7、所述轴承6的中心轴线位于同一竖直线上，所述第一管道20上设有第一控制阀25，所述第三管道24上设有第二控制阀26，所述第二管道23上设有第三控制阀27和第四控制阀28，在所述第二管道23的长度方向上，所述第三控制阀27位于所述反应罐3与所述第三管道24之间，所述第四控制阀28位于所述第三管道24与所述储气罐21之间，所述第一管道20上设有流量计29，所述第二管道23上设有第一压力表30和第二压力表31，且所述第一压力表30位于所述反应罐3与所述第三控制阀27之间，所述第二压力表30设在所述第四控制阀28与所述储气罐21之间。
本发明一种利用外部转动磁场促进瓦斯解吸的实验方法包括如下步骤：
（1）.称取煤样，并打开真空泵、第二控制阀和第三控制阀进行真空脱气；
（2）.将煤样放入反应罐并将反应罐放入内筒，关闭真空泵和第二控制阀，打开储气罐和第四控制阀，充入一定的甲烷气体和磁性颗粒使反应罐内瓦斯气体达到设计压力值后关闭第三控制阀和第四控制阀，经过24～48h以上的吸附，使之达到设计吸附平衡压力；
（3）.打开电机，使三角带带动电磁圆筒旋转；
（4）.打开第一控制阀，利用解吸集气系统分析煤样的解吸情况。
本发明在使用时，可打开电机2，电机2通过驱动转轮10驱动三角带9传动，使电磁圆筒4旋转，而反应罐盖7与反应罐盖7底部连接的反应罐3则固定不动，永磁体32对反应罐3内产生磁场作用，在实验时，先称取煤样，并打开真空泵22进行真空脱气，使反应罐3内处于真空状态，然后将煤样放入反应罐3内，打开储气罐21，充入一定的纯甲烷气体使反应罐3内瓦斯气体达到设计压力值后，经过24～48h以上的吸附，使之达到设计吸附平衡压力，再打开电机2，使三角带9带动电磁圆筒4旋转，进行瓦斯气体解吸测定前，对量筒读取初始刻度值，方便最终计算瓦斯解吸总量，最后快速打开反应罐3解吸阀门放出反应罐3内的游离瓦斯，待反应罐3一侧连接的第一压力表30指针归到零后，迅速把待解吸的反应罐3连通瓦斯解吸仪，打开反应罐3解吸阀门时的同时开始计时，同时读取解吸量的数据，本发明可以方便的完成外部转动磁场促进瓦斯解吸的实验可以为工作人员研究煤层内瓦斯的解吸提供方便。
最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。