接，第三控制阀的另一端一路经第五控制阀与料钵密封盖上的气嘴相连接，另一路经真空规管与真空计相连接； 所述瓦斯吸附系统包括高压气瓶、第一控制阀、调压阀、压力表及第二控制阀，所述高压气瓶的出口经第一控制阀与调压阀的一端相连接，调压阀的另一端经压力表与第二控制阀的一端相连接，第二控制阀的另一端与料钵密封盖上的气嘴相连接； 所述瓦斯解吸系统包括瓦斯解吸速度测定仪及第四控制阀，所述瓦斯解吸速度测定仪固定在水槽内，在水槽内设置有温度计；所述瓦斯解吸速度测定仪通过第四控制阀与料钵密封盖上的气嘴相连接。2.根据权利要求1所述的测定振动条件下煤对瓦斯解吸特征的实验系统，其特征在于所述减振弹簧设置有六个，减振弹簧与振动电机的转轴平行设置。3.根据权利要求1所述的测定振动条件下煤对瓦斯解吸特征的实验系统，其特征在于在所述振动平台上设置有安装料钵的凹槽，料钵安装在所述凹槽内。4.根据权利要求1所述的测定振动条件下煤对瓦斯解吸特征的实验系统，其特征在于在所述料钵上设置有两个把柄。5.根据权利要求1所述的测定振动条件下煤对瓦斯解吸特征的实验系统，其特征在于所述冲击块为圆柱体，采用硬质合金钢制成。6.根据权利要求1所述的测定振动条件下煤对瓦斯解吸特征的实验系统，其特征在于在所述料钵与密封盖的结合处设置有密封垫。7.根据权利要求1所述的测定振动条件下煤对瓦斯解吸特征的实验系统，其特征在于所述气嘴采用空心螺杆型，气嘴的底端伸入到料钵密封盖内侧，与料钵腔体相连通。8.根据权利要求1所述的测定振动条件下煤对瓦斯解吸特征的实验系统，其特征在于在所述活动梁与料钵密封盖之间设置有橡胶垫。9.根据权利要求1所述的测定振动条件下煤对瓦斯解吸特征的实验系统，其特征在于在所述振动平台上设置有压紧把手，活动梁通过压紧把手压紧固定密封盖。10.采用权利要求1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，其特征在于，包括不同振动条件下煤对瓦斯的吸附解吸实验方法和不同振动条件下煤样粉碎解吸实验方法； 不同振动条件下煤对瓦斯的吸附解吸实验方法，包括如下步骤: 步骤一:实验前准备 在新鲜的采掘工作面煤壁采集煤样，进行严密封装后送至实验室，将煤样制成颗粒状或标准正方体或长方体试件，并放入恒温箱中烘干；将料钵中的冲击块取出，实验过程中料钵内不放置冲击块；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；关闭第二控制阀和第四控制阀；打开第三控制阀，启动真空泵，检查真空规管和真空计是否连接可靠；打开第五控制阀，对料钵抽真空，检查料钵是否漏气；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； 步骤二:煤样脱气 关闭第五控制阀，取下料钵，将煤样放入料钵内，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； 打开第五控制阀，启动真空泵对煤样脱气，持续抽真空数小时，待真空计的压力示数保持不变时，关闭第五控制阀，关闭真空泵； 步骤三:煤样吸附 高压气瓶采用瓦斯气瓶，打开第二控制阀对煤样充气，通过调压阀控制充气压力使充气压力维持稳定值；待吸附达到平衡后，通过电源按钮启动振动电机，使煤样吸附过程处于振动环境，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，进行不同振动条件下的吸附实验； 步骤四:煤样解吸 首先，关闭第一控制阀和第二控制阀，打开第四控制阀，通过电源按钮启动振动电机，使煤样解吸过程处于振动环境，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，并记录解吸过程中实验环境的大气压，进行不同振动条件下的解吸实验； 不同振动条件下煤样粉碎解吸实验方法，包括如下步骤: 步骤一: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； 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； 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。
【专利摘要】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，属于煤矿安全技术领域。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；变频振动系统包括振动电机、振动平台、减振弹簧、机座、变频器、电源按钮及外接电位器，振动电机固定在振动平台上，振动平台设置在机座上方，振动平台与机座之间通过减振弹簧相连接；在振动电机的上、下两端分别设置有第一偏心重锤和第二偏心重锤，振动电机、电位器及电源按钮分别与变频器相连接。实验方法：包括不同振动条件下煤对瓦斯的吸附解吸实验方法和煤样粉碎解吸实验方法。本发明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。
【IPC分类】G01N19/00
【公开号】CN104990865
【申请号】CN201510350745
【发明人】梁冰, 袁欣鹏, 孙维吉, 张秀平, 王岩, 赵海波, 王维华
【申请人】辽宁工程技术大学
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年6月24日