用于测试受载条件下煤层瓦斯吸附解吸规律的试验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于瓦斯试验装置技术领域，尤其涉及一种用于测试受载条件下煤层瓦斯吸附解吸规律的试验装置。
【背景技术】
[0002]吸附解吸是煤层瓦斯最基本的运移模式之一，厘清煤层瓦斯的吸附解吸规律对我国煤矿瓦斯灾害防治具有重要意义。人们在研究含瓦斯煤的吸附解吸规律时往往采用的是不受载的颗粒煤，但是众所周知，煤层的赋存环境是一个应力-温度耦合的复杂环境，因此不考虑应力影响所得到的煤层瓦斯吸附解吸规律是不真实、不可靠的，所以很有必要开展受载条件下的煤层瓦斯吸附解吸规律。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种结构简单、试验操作简便，能够改变软煤煤样的加载压力，模拟恒温条件和不同的载荷条件，测量软煤煤样在不同载荷条件下的瓦斯吸附量和解吸量的用于测试受载条件下煤层瓦斯吸附解吸规律的试验装置。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:用于测试受载条件下煤层瓦斯吸附解吸规律的试验装置，包括瓦斯供给装置、加载装置、抽真空装置、恒温箱和瓦斯解吸仪;瓦斯供给装置包括高压瓦斯罐、减压阀和充气罐，高压瓦斯罐和充气罐之间通过充气高压管连通，减压阀设在充气高压管上，高压瓦斯罐与减压阀之间的充气高压管上按瓦斯流通方向串联设有第一阀门和第一气压表，减压阀与充气罐之间的充气高压管上按瓦斯流通方向串联设有第二气压表和第二阀门，充气罐上设有温度传感器和压力传感器;加载装置包括压力缸、活塞、热缩管和手动液压栗，压力缸左右侧壁上均设有定位销，活塞沿轴向插入压力缸内并与压力缸密封配合，活塞位于定位销下方，压力缸和活塞形成一个压力室，热缩管位于压力室内，热缩管左右两端分别连接有进气高压管和出气高压管，进气高压管另一端与充气罐连通，出气高压管另一端连接有两位三通阀，进气高压管上设有第三阀门，压力缸与手动液压栗之间通过液体高压管连通，液体高压管上沿液体流通方向设有第四阀门和液压表，压力缸底部连接有排水管，排水管上设有第五阀门；抽真空装置包括真空栗和真空计，真空栗通过真空高压管与两位三通阀连通，真空计设在真空高压管上，真空计与两位三通阀之间的真空高压管上设有第六阀门；瓦斯解吸仪通过气体高压管与两位三通阀连通，瓦斯解吸仪与两位三通阀之间的气体高压管上沿瓦斯流通方向串联设有第三气压表和第七阀门；充气罐与压力缸均设在丨旦温箱内。
[0005]恒温箱的温度调节范围为0°C_80°C，加载系统的加载压力调节范围为0_40MPa。
[0006]采用上述技术方案，本实用新型具有如下优点:
[0007]1、本实用新型包括瓦斯供给装置、加载装置、抽真空装置、恒温箱和瓦斯解吸仪，其结构简单，瓦斯供给装置利用高压瓦斯罐提供瓦斯气体，通过减压阀将瓦斯压力调节到试验所需的压力大小，并充入充气罐内，利用充气罐向煤样中注入瓦斯气体，这样使得煤样充分吸附瓦斯直至达到吸附平衡，并通过观察充气罐内瓦斯气体的压力变化结合高压管路内瓦斯含量，便可计算出煤样吸附解吸量的大小；加载装置中压力缸和活塞形成了一个压力室，通过手动液压栗向压力缸内注入蒸馏水，使得压力室内的压力达到预设值，实现对煤样的加载，操作简便;最后通过瓦斯解吸仪读数的变化得到瓦斯解吸量随时间的变化规律。
[0008]2、本实用新型的充气罐和压力缸均设在恒温箱内，使得系统温度恒定，排除气源温度不同的干扰，使煤样瓦斯吸附解吸试验在同一温度下进行，可实现试验的完整性和连续性。
[0009]3、本实用新型的抽真空装置利用真空栗对整个试验管路进行脱气处理，确保试验过程中只有瓦斯气体参与到试验中，从而排除其他气体对试验结果的干扰。本实用新型各处的承压管路均为高压管，可严格控制管路长度，尽最大可能减少管路的自由空间，使试验数据更准确。
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0011]如图1所示，本实用新型的用于测试受载条件下煤层瓦斯吸附解吸规律的试验装置，包括瓦斯供给装置、加载装置、抽真空装置、恒温箱I和瓦斯解吸仪2;瓦斯供给装置包括高压瓦斯罐3、减压阀4和充气罐5，高压瓦斯罐3和充气罐5之间通过充气高压管31连通，减压阀4设在充气高压管31上，高压瓦斯罐3与减压阀4之间的充气高压管31上按瓦斯流通方向串联设有第一阀门6和第一气压表7，减压阀4与充气罐5之间的充气高压管31上按瓦斯流通方向串联设有第二气压表8和第二阀门9，充气罐5上设有温度传感器10和压力传感器11;加载装置包括压力缸12、活塞13、热缩管14和手动液压栗15，压力缸12左右侧壁上均设有定位销16，活塞13沿轴向插入压力缸12内并与压力缸12密封配合，活塞13位于定位销16下方，压力缸12和活塞13形成一个压力室17，热缩管14位于压力室17内，热缩管14左右两端分别连接有进气高压管18和出气高压管19，进气高压管18另一端与充气罐5连通，出气高压管19另一端连接有两位三通阀20，进气高压管18上设有第三阀门21，压力缸12与手动液压栗15之间通过液体高压管32连通，液体高压管32上沿液体流通方向设有第四阀门22和液压表23，压力缸12底部连接有排水管24，排水管24上设有第五阀门25;抽真空装置包括真空栗26和真空计27，真空栗26通过真空高压管33与两位三通阀20连通，真空计27设在真空高压管33上，真空计27与两位三通阀20之间的真空高压管33上设有第六阀门28;瓦斯解吸仪2通过气体高压管34与两位三通阀20连通，瓦斯解吸仪2与两位三通阀20之间的气体高压管34上沿瓦斯流通方向串联设有第三气压表29和第七阀门30;充气罐5与压力缸12均设在恒温箱I内。高压瓦斯罐3为市售甲烷标准气，体积为40L/瓶，纯度2 99.99%，充气高压管31、进气高压管18、出气高压管19、液体高压管32、真空高压管33和气体高压管34的耐压值在60MPa以上。
[0012]恒温箱I的温度调节范围为0_80°C(摄氏度)，加载系统的加载压力调节范围为0-40MPa(兆帕)。
[0013]其中，恒温箱、热缩管、手动液压栗、温度传感器、压力传感器、真空栗和瓦斯解吸仪等均为本领域现有常规技术，其具体结构不再详述。
[0014]用于测试受载条件下煤层瓦斯吸附解吸规律的试验装置的试验方法，依次包括以下步骤:
[0015](I)关闭所有阀门，卸下压力缸12左右侧壁上的两个定位销16，取下活塞13，剪取30厘米的热缩管14，在热缩管14中装填软煤煤样，将进气高压管18和出气高压管19分别由热缩管的左方和右方插入热缩管内并伸入热缩管5厘米;利用电