吹风对热缩管14加热，热缩管14受热后收缩并紧密包裹软煤煤样，同时热缩管14左右两端分别紧密包裹进气高压管18和出气高压管19伸入热缩管14的端部；
[0016](2)将活塞13沿轴向插入压力缸12，并将定位销16插入压力缸12左右侧壁，打开第四阀门22，利用手动液压栗15向压力缸12内栗入蒸馏水，使得压力室内的压力达到预定值，预定值在0_40MPa之间(如1MPa)，同时活塞13在压力的作用下向上移动并顶紧定位销16，关闭第四阀门22;
[0017](3)打开第二阀门9和第三阀门21，通过两位三通阀20将出气高压管19与真空栗26连通，启动真空栗26，打开第六阀门28，对整个系统进行脱气处理，根据真空计27的读数判断是否达到试验的真空度要求，达到试验的真空度要求后，关闭真空栗26、第二阀门9、第三阀门21和第六阀门28;
[0018](4)打开第一阀门6和第二阀门9，调节减压阀4将瓦斯压力调节到预定压力(实验设计者根据模拟试验所需要模拟的目标煤样确定预定压力，使煤样在预定压力下吸附瓦斯气体达到平衡状态，从而制备出能够模拟出目标煤样。在确定所要模拟的目标煤样后，确定预定压力为本领域技术人员的常规能力)，通过高压瓦斯罐3向充气罐5中充入瓦斯气体，充入完毕后关闭第一阀门6和第二阀门9，启动恒温箱I，设定试验温度，试验温度在0-80°C之间(如20°C)，当温度传感器10上的读数与恒温箱I上的设定温度值一致时，打开第三阀门21开始进行吸附试验，通过充气罐5向煤样中充入瓦斯气体，煤样充分吸附瓦斯，直至吸附平衡，煤样达到吸附平衡后，关闭第三阀门21，根据压力传感器11所检测到的压力变化，减去进气高压管18和出气高压管19内的瓦斯量，利用气体状态方程(本领域公知常识)计算出煤样的瓦斯吸附量大小；
[0019](5)吸附试验完成后，通过两位三通阀20将出气高压管19与瓦斯解吸仪2连通，打开第七阀门30开始进行解吸试验，当第三气压表29的表压降至零时，开始用瓦斯解吸仪2记录煤样解吸量随时间变化情况，解吸前期，解吸量变化较快，记录瓦斯解吸量的时间间隔为30 S，解吸后期，解吸量变化较慢，记录瓦斯解吸量时间间隔为60s，当煤样中不再有瓦斯解吸出来后，关闭第七阀门30，根据试验数据绘制出煤样解吸量随时间的变化曲线，从而得到瓦斯解吸总量；
[0020](6)瓦斯吸附解吸试验结束后，打开第五阀门25，将压力缸12中的蒸馏水通过排水管24排出；
[0021](7)以上(I)?(6)步骤为一次载荷试验，重复以上(I)?(6)步骤，进行多次载荷试验，每次载荷试验保持第(I)步骤中热缩管内装填的软煤煤样质量相等，并且改变第(2)步骤中压力室内的压力预定值以模拟不同的载荷条件。
[0022]在步骤(I)中，在进气高压管18、出气高压管19和热缩管14之间的缝隙内填入少量液体硅橡胶，待液体硅橡胶完全固化后，再进行第(2 )步骤。
[0023]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的试验方法，基于构造软煤难以施加载荷的现状，以及煤层所处的压力-温度耦合赋存环境的客观存在，采用加载装置对软煤煤样施加压力，有效地解决了构造软煤的加载问题，并且可以通过改变手动液压栗向压力缸内注入蒸馏水的多少，得到不同的压力值，操作简便，根据压力传感器所检测到的压力变化计算出瓦斯吸附量，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，从而得到瓦斯解吸总量;通过对比在不同载荷条件下的瓦斯吸附量和解吸量，得到受载条件下的煤层瓦斯吸附解吸规律，为煤矿瓦斯灾害防治提供理论支撑，从而指导相应的煤矿工程实践，采取更有针对性的预防及防护措施，对于煤矿安全生产具有重要意义。
[0024]本实施例并非对本实用新型的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。
【主权项】
1.用于测试受载条件下煤层瓦斯吸附解吸规律的试验装置，其特征在于: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恒温箱内。2.根据权利要求1所述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，其特征在于:恒温箱的温度调节范围为0-80°C，加载系统的加载压力调节范围为0-40MPa。
【专利摘要】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；加载装置包括压力缸、活塞、热缩管和手动液压泵，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；抽真空装置包括真空泵和真空计，真空泵通过高压管与两位三通阀连通；瓦斯解吸仪通过高压管与两位三通阀连通；充气罐与压力缸均设在恒温箱内。本实用新型充分考虑应力和温度的影响，在恒定温度下，通过改变软煤煤样所受到的加载压力，进行瓦斯吸附解吸试验，从而得到受载条件下的煤层瓦斯吸附解吸规律。
【IPC分类】G01N7/14, G01N7/04
【公开号】CN205246474
【申请号】CN201521060366
【发明人】王登科, 刘淑敏, 孙刘涛, 彭明, 王洪磊
【申请人】河南理工大学
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年12月18日