测定振动条件下煤对瓦斯解吸特征的实验系统及实验方法_2

文档序号:9273593阅读:来源:国知局
一:检查系统内各管线是否连接可靠及各通气装置的气密性,首先,高压气瓶采用氮气气瓶进行气密性检查;关闭第二控制阀,打开第一控制阀,观测压力表的示数是否稳定,稳定则不漏气,慢速调节调压阀,检查调压阀是否连接可靠;关闭第四控制阀和第五控制阀,打开第二控制阀,检查料钵是否漏气;打开第四控制阀,检查瓦斯解吸速度测定仪是否连接可靠;通过电源按钮启动振动电机,分别调节电位器和变频器,观察振动效果,同时检查振动参数分析仪是否连接可靠;启动振动电机后,重复上述步骤再次检测系统内各管线是否连接可靠及各通气装置的气密性;
[0033]步骤二:关闭第二控制阀和第四控制阀,取下料钵,将煤样和冲击块放入料钵内,并安装好密封垫和密封盖,提起把柄将料钵放置在振动平台上,在料钵密封盖上放置橡胶垫,将活动梁压在橡胶垫上,并放下压紧把手将密封盖压紧卡死;
[0034]步骤三:打开第四控制阀,通过电源按钮启动振动电机,通过调节电位器改变振动速度,通过调节变频器改变振动频率,通过调节振动电机上的第一偏心重锤和第二偏心重锤的相对角度改变振动幅值,并通过振动参数分析仪记录振动参数;每隔一定时间观测并记录一次振动过程中瓦斯解吸速度测定仪的读数,同时记录水槽内温度计测得的水温,并记录实验过程中实验环境的大气压,进行不同振动条件下的粉碎解吸实验,直到瓦斯解吸速度测定仪中一直没有气体冒出时,停止实验,关闭电源按钮。
[0035]本发明的有益效果:
[0036]本发明的实验系统可以提供不同的振动频率、振动速度和振动幅值;本发明不仅可以进行不同振动条件下煤对瓦斯的吸附解吸实验,还可以进行不同振动条件下煤样粉碎解吸实验;能够测定不同振动条件下煤对瓦斯的吸附解吸特征和粉碎解吸特征。
【附图说明】
[0037]图1是本发明的实验系统的一个实施例的结构示意图;
[0038]图2是图1中振动强度可控的煤样粉碎机的结构示意图;
[0039]图3是图2中煤样粉碎机料钵的结构示意图;
[0040]图4是图1中瓦斯解吸速度测定仪的局部放大图;
[0041]图中:1-电源按钮,2-电位器,3-变频器,4-煤样粉碎机,5-振动传感器,6-振动参数分析仪,7-高压气瓶,8-调压阀,9-压力表,10-水槽,11-瓦斯解吸速度测定仪,12-温度计,13-真空泵,14-真空规管,15-真空计,16-第一控制阀,17-第二控制阀,18-固定支架,19-第四控制阀,20-第五控制阀,21-第三控制阀,22-压紧把手,23-活动梁,24-橡胶垫,25-密封盖,26-密封垫,27-料钵,28-冲击块,29-振动平台,30-减振弹簧,31-振动电机,32-第一偏心重锤,33-第二偏心重锤,34-机座,35-气嘴,36-把柄,37-电源端口,38-高压气管,39-导线。
【具体实施方式】
[0042]下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
[0043]如图1?图4所示,一种测定振动条件下煤对瓦斯解吸特征的实验系统,包括变频振动系统、振动监测系统、煤样粉碎系统、脱气系统、瓦斯吸附系统及瓦斯解吸系统;
[0044]所述变频振动系统包括振动电机31、振动平台29、减振弹簧30、机座34、变频器3、电源按钮I及外接电位器2,所述振动电机31固定在振动平台29上,振动平台29设置在机座34上方,振动平台29与机座34之间通过减振弹簧30相连接;在所述振动电机31的上、下两端分别设置有第一偏心重锤32和第二偏心重锤33,第一偏心重锤32和第二偏心重锤33提供偏心力,振动电机31通过固定支架18固定在振动平台29上,带动振动平台29产生振动效应,变频器3通过导线39与振动电机31的电源端口 37相连接;所述振动电机31、电位器2及电源按钮I分别通过导线39与变频器3相连接;所述振动电机31通过变频器3改变振动频率,通过调节外接电位器2改变振动速度,通过调节振动电机31上、下两端的第一偏心重锤32和第二偏心重锤33的相位角(即相对角度),改变振动轨迹(即振动幅值);振动电机31通过连接在变频器3上的电源按钮I控制其启动与关闭;
[0045]所述振动监测系统包括振动传感器5和振动参数分析仪6,所述振动传感器5固定在振动平台29上,其通过电缆与振动参数分析仪6相连接,振动参数分析仪6通过振动传感器5测定振动平台29的振动幅值、振动频率、振动速度、振动位移和振动相位;
[0046]所述煤样粉碎系统采用煤样粉碎机4,包括料钵27及冲击块28,所述料钵27安装在振动平台29上,冲击块28放置在料钵27内;所述料钵27配置有密封盖25,密封盖25与料钵27相互咬合严密,在密封盖25上设置有气嘴35 ;在振动平台29上设置有活动梁23,活动梁23与料钵27密封盖25相接触;
[0047]所述脱气系统包括真空泵13、第三控制阀21、第五控制阀20、真空规管14及真空计15,所述真空泵13与第三控制阀21的一端相连接,第三控制阀21的另一端一路经第五控制阀20与料钵27密封盖25上的气嘴35相连接,另一路经真空规管14与真空计15相连接;
[0048]所述瓦斯吸附系统包括高压气瓶7、第一控制阀16、调压阀8、压力表9及第二控制阀17,所述高压气瓶7的出口经第一控制阀16与调压阀8的一端相连接,调压阀8的另一端经压力表9与第二控制阀17的一端相连接,第二控制阀17的另一端与料钵27密封盖25上的气嘴35相连接;
[0049]所述瓦斯解吸系统包括瓦斯解吸速度测定仪11及第四控制阀19,所述瓦斯解吸速度测定仪11固定在水槽10内保持瓦斯解吸速度测定仪11中水温恒定,在水槽10内设置有温度计12 ;所述瓦斯解吸速度测定仪11通过第四控制阀19与料钵27密封盖25上的气嘴35相连接。
[0050]所述减振弹簧30设置有六个,减振弹簧30与振动电机31的转轴平行设置。
[0051]在所述振动平台29上设置有安装料钵27的凹槽,料钵27安装在所述凹槽内。
[0052]在所述料钵27上设置有两个把柄36。
[0053]所述冲击块28为圆柱体,采用硬质合金钢制成。本实施例中,冲击块28设置有八块,有两种尺寸,一块直径较大的冲击块和七块相同直径且直径较小的冲击块,冲击块28与料钵27容积相匹配。
[0054]在所述料钵27与密封盖25的结合处设置有密封垫26。
[0055]所述气嘴35采用空心螺杆型,气嘴35的底端伸入到料钵27密封盖25内侧,与料钵27腔体相连通;各部件与气嘴35通过高压气管38相连接。
[0056]在所述活动梁23与料钵27密封盖25之间设置有橡胶垫24防止滑动。
[0057]在所述振动平台29上设置有压紧把手22,活动梁23通过压紧把手22压紧固定密封盖25。
[0058]采用所述的测定振动条件下煤对瓦斯解吸特征的实验系统的实验方法,包括不同振动条
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