通过抽气阀门19和三通15与注气管14连接。
[0033]本实施例中，排水单元包括排水管11和量筒13，所述的排水管11通入到所述圆筒密封腔内，所述的排水管11通过高压水减压阀12与量筒13连接。
[0034]本实施例中，数据采集单元包括数据采集仪22、至少四个应变片20及其数据传输线21，所述应变片20分布在腔体内，所述数据传输线21分别与所述应变片20连接，所述数据传输线21另一端与位于腔体外的所述数据采集仪22相连。
[0035]本实施例中，所述回水管的水平面高于排水管的水平面，所述排水管的水平面高于所述水压力表的水平面。
[0036]结合图2，本发明的一种瓦斯与水同时吸附诱导煤体变形的测量方法，包括如下步骤:
[0037](1)、将煤矿井下采集的大块煤体加工成Φ 50 X 100mm或Φ 100 X 100mm的圆柱体煤样23 ;
[0038](2)、在煤样23的侧面分别粘贴四个应变片，其中两个应变片的位置在回水管水平面以上，一个应变片的位置在回水管水平面和排水管水平面之间，一个应变片的位置在排水管水平面以下，将煤样23放置于所述圆筒密封腔内；
[0039](3)、关闭测量装置的所有阀门，打开注水阀门5和回水阀门10，利用注水栗6向圆筒密封腔内注水，当回水管9流出水时，关闭注水阀门5和回水阀门10，此时所述圆筒密封腔内水与回水管9在同一水平面；
[0040](4)、打开抽气阀门19，利用真空栗18对测量装置抽真空30分钟后，关闭抽气阀门19 ；
[0041](5)、开启数据采集仪22，利用数据采集仪22采集应变数据；
[0042](6)、打开注气阀门16，利用所述高压瓦斯气瓶17向圆筒密封腔内注入指定压力的瓦斯气体，注气72小时后关闭注气阀门16，利用所述的气体压力表7和水压力表8监测瓦斯气体和水的压力；
[0043](7)、打开高压水减压阀12进行排水，当量筒13内水的体积达到V时，关闭高压水减压阀12，此时所述圆筒密封腔内水与排水管在同一水平面；V按下式计算:
[0044]V = Η 31 R2
[0045]式中，V为量筒内水的体积，单位m3;H为回水管水平面和排水管水平面的高度差，单位m ；R为圆筒密封腔的内径，单位m。
[0046](8)、高压水减压阀12关闭48小时后，再次打开高压水减压阀12进行排气。
[0047](9)、关闭数据采集仪22，利用采集的数据分析瓦斯和水同时吸附过程中煤样23的应变特征。
[0048]最后所应说明的是，以上【具体实施方式】仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种瓦斯与水同时吸附诱导煤体变形的测量装置，其特征在于，它包括可容纳圆柱体煤样的圆筒密封腔，所述的圆筒密封腔包括底座、腔体侧壁和封盖，所述的腔体上设有气体压力表和水压力表，该测量装置还包括注水单元、瓦斯注入单元、排水单元和数据采集单元；所述的注水单元通入所述圆筒密封腔内注入水，所述的瓦斯注入单元通入所述圆筒密封腔内注入瓦斯气体，所述排水单元通入所述圆筒密封腔进行排水，所述数据采集单元通入所述密封腔体内对圆柱体煤样采集应变数据。2.根据权利要求1所述的注水单元包括注水栗、注水管和回水管，所述注水栗通过注水阀门与注水管连接，所述注水管通过底座通入到所述圆筒密封腔内，所述回水管上设回水阀门，所述回水管通入到所述圆筒密封腔内。3.根据权利要求1所述的瓦斯注入单元包括注气管、注气阀门、高压瓦斯气瓶、抽气阀门和真空栗，所述高压瓦斯气瓶通过注气阀门与注气管相连，所述注气管通入到所述圆筒密封腔内，所述真空栗通过抽气阀门和三通与注气管连接。4.根据权利要求1所述的排水单元包括排水管和量筒，所述的排水管通入到所述圆筒密封腔内，所述的排水管通过高压水减压阀与量筒连接。5.根据权利要求1所述的数据采集单元包括数据采集仪、至少四个应变片及其数据传输线，所述应变片分布在腔体内，所述数据传输线分别与所述应变片连接，所述数据传输线另一端与位于腔体外的所述数据采集仪相连。6.根据权利要求2所述的回水管的水平面高于排水管的水平面，所述排水管的水平面高于所述水压力表的水平面。7.根据权利要求1一6所述的一种瓦斯与水同时吸附诱导煤体变形的测量装置的测量方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)、将煤矿井下采集的大块煤体加工成圆柱体煤样； (2)、在煤样指定位置粘贴所述应变片，放置于所述圆筒密封腔内； (3)、关闭测量装置的所有阀门，打开注水阀门和回水阀门，利用注水栗向圆筒密封腔内注水，当回水管流出水时，关闭注水阀门和回水阀门； (4)、打开抽气阀门，利用真空栗对测量装置抽真空30分钟后，关闭抽气阀门； (5)、开启数据采集仪，利用数据采集仪采集应变数据； (6)、打开注气阀门，利用所述高压瓦斯气瓶向圆筒密封腔内注入指定压力的瓦斯气体，注气72小时后关闭注气阀门，利用所述的气体压力表和水压力表监测瓦斯气体和水的压力； (7)、打开高压水减压阀进行排水，当量筒内水的体积达到V时，关闭高压水减压阀；V按下式计算: V = Η 31 R2 式中，V为量筒内水的体积，单位m3;H为回水管水平面和排水管水平面的高度差，单位m ；R为圆筒密封腔的内径，单位m。 (8)、关闭高压水减压阀48小时后，再次打开高压水减压阀进行排气。 (9)、关闭数据采集仪，利用采集的数据分析瓦斯和水同时吸附过程中煤样的应变特征。
【专利摘要】本发明涉及实验装置技术领域，它公开了一种瓦斯与水同时吸附诱导煤体变形的测量装置及方法，该装置包括可容纳圆柱体煤样的圆筒密封腔，所述的圆筒密封腔包括底座、腔体侧壁和封盖，所述的腔体上设有气体压力表和水压力表，该测量装置还包括注水单元、瓦斯注入单元、排水单元和数据采集单元；所述的注水单元通入所述圆筒密封腔内注入水，所述的瓦斯注入单元通入所述圆筒密封腔内注入瓦斯气体，所述排水单元通入所述圆筒密封腔进行排水，所述数据采集单元通入所述密封腔体内对圆柱体煤样采集应变数据。本发明能测量不同瓦斯压力条件下瓦斯和水同时吸附过程煤体应变特征，同时还能监测排水过程煤体应变特征，其结构和方法简单，易于操作。
【IPC分类】G01N7/04, G01B7/16
【公开号】CN105424544
【申请号】CN201510757975
【发明人】马衍坤, 刘静, 张曦, 刘泽功, 王静宇, 王天娇, 刘义
【申请人】安徽理工大学
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月4日