定放散压力下煤粒瓦斯解吸量、 解吸速度、温度变化测定及特定放散压力下煤粒瓦斯放散初速度测定，与瓦斯放散测定相 关仪器组合，可实现多种条件下的瓦斯解吸规律测定。
[0040] 本发明的有益效果：
[0041] 1、本发明的气体计量罐、精密压力传感器配合，可实现对瓦斯解吸量的实时、准确 测定；
[0042]2、本发明采用与煤粉同体积的铁块做相同条件下的放散测试，通过对比，可有效 消除游离瓦斯对瓦斯解吸量测定的影响；
[0043]3、本发明的稳压罐配备安全溢流阀，可通过调节安全溢流阀调整稳压罐压力，为 煤粒瓦斯解吸提供稳定的高压放散条件，实现高压放散条件下的瓦斯放散规律测定；
[0044] 4、本发明结构简单、操作方便、自动化程度高、制作成本低，能够与瓦斯放散测定 相关仪器组合，实现多种条件下的瓦斯解吸规律测定。
【附图说明】
[0045] 图1是本发明一个整体结构示意图；
[0046] 其中，1.煤样罐，2.稳压罐，3.气体计量罐，4.球阀，5.电磁阀，6.安全溢流阀， 7.压力传感器，8.温度传感器。
【具体实施方式】：
[0047] 下面结合附图对本发明进行详细说明：
[0048] 如图1所示：一种煤粒特定放散压力下解吸规律测定仪器，该测试仪器的煤样罐1 进气口接有球阀4;煤样罐1出气口通过电磁阀5与稳压罐2相连，实现煤样罐1与稳压罐 2之间的瞬时连接、断开；稳压罐2另一端通过安全溢流阀6与气体计量罐3连接，可实现 稳压罐2的稳压作用；煤样罐1接有温度传感器8,可实现罐内温度监控煤样罐；煤样罐1、 稳压罐2罐体均接有大量程压力传感器7,可实现罐内压力监控；气体计量罐内装有精密压 力传感器，可实现罐内压力实时、准确采集，并推算出罐内实时气体量。
[0049] 煤样罐1、稳压罐2、气体计量罐3为特殊定制的碳钢材质煤样罐，可耐压32MPa。
[0050] 球阀4为适用于气体的碳钢材质球阀，可耐高温、高压。
[0051] 电磁阀5为适用于气体的碳钢双向电磁阀，流量大，应答时间短，降低了阀门对试 验的影响。
[0052] 安全溢流阀6为弹簧式安全溢流阀，可通过调节螺丝并借助管路中的压力传感器 设置压力，调节稳压罐溢出压力。
[0053] 压力传感器7为高精度高稳定压力传感器，采集频率可达到2000次/s，可精确、实 时测量气体压力。
[0054] 温度传感器8为高精度温度传感器，可精确、实时测量煤样温度。
[0055] -种煤粒特定放散压力下解吸规律测定方法，主要包括特定放散压力下煤粒瓦斯 解吸量、解吸速度、温度变化测定方法及特定放散压力下煤粒瓦斯放散初速度测定方法两 部分。具体测定方法如下：
[0056] 1)对整套仪器进行气密性检查；
[0057] 2)称取100g粒度为1~3mm的煤样装入煤样罐1，将整套仪器放入恒温水浴中， 进气口连接真空表和真空栗，对整套仪器进行真空脱气处理；
[0058] 3)进气口连接高压甲烷气瓶，对煤样罐1、稳压罐2充气，直至稳压罐2压力达到 预定压力时，关闭电磁阀5;
[0059] 4)继续对煤样罐1充气，直至煤样罐1内煤样完全吸附时，关闭进气口阀门；
[0060] 5)打开电磁阀5,启动煤粒瓦斯解吸过程，同时连接在煤样罐1上的温度传感器8 采集罐内温度随时间变化，即可获得瓦斯解吸过程中的温度变化规律；连接在气体计量罐 3上的压力传感器7采集罐内压力随时间的变化，经过推算可得到某时间段内受游离瓦斯 影响情况下的煤粒瓦斯放散量、放散速度；
[0061] 6)将煤样罐1内煤样换成相同重量的铁块，重复步骤2~5,即可得到某时间段内 游离瓦斯放散量、放散速度；
[0062] 7)将步骤5得到某时间段内受游离瓦斯影响情况下的煤粒瓦斯放散量、放散速度 与步骤6得到的相同时间段内游离瓦斯放散量、放散速度作差，即可得到该时间段内煤粒 瓦斯解吸量、解吸速度；
[0063] 8)重复上述步骤1~7,控制电磁阀在解吸开始10s时关闭，记录气体计量罐内压 力HI(mmHg)，45s时打开，60s时关闭，记录气体计量罐内压力H2 (mmHg)，依据行业标准《煤 的瓦斯放散初速度指标测定方法》提供公式
即可 得到特定放散压力下瓦斯放散初速度；
[0064] 9)测定完毕，依次打开气体计量罐出气口阀门、煤样罐进气口阀门、电磁阀5,将 高压气体释放，将煤样罐1内铁块取出，并妥善处理真空栗、高压气瓶等辅助设备。
[0065] 上述虽然结合附图对本发明的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本发明保护范 围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不 需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
【主权项】
1. 一种煤粒特定放散压力下解吸规律测定仪器，其特征是，包括依次相连的煤样罐、稳 压罐及气体计量罐，煤样罐进气口与真空脱气装置相连，煤样罐出气口与稳压罐进气口相 连，稳压罐出气口与气体计量罐连接；所述煤样罐的进气口连接有温度测量装置，煤样罐、 稳压罐及气体计量罐均与压力测量装置相连。2. 如权利要求1所述的一种煤粒特定放散压力下解吸规律测定仪器，其特征是，连接 在煤样罐上的温度测量装置采集罐内温度随时间变化，即可获得瓦斯解吸过程中的温度变 化规律；连接在气体计量罐上的压力测量装置采集罐内压力随时间的变化，根据理想气体 状态方程推算出罐内实时气体量，根据罐内实时气体量随时间变化，即可得到某时间段内 受游离瓦斯影响情况下的煤粒瓦斯放散量、放散速度； 将煤样罐内煤样换成相同体积的铁块，再次利用连接在气体计量罐上的压力测量装置 采集罐内压力随时间的变化，根据理想气体状态方程推算出罐内实时气体量，根据罐内实 时气体量随时间变化，即可得到某时间段内游离瓦斯放散量、放散速度； 将得到的某时间段受游离瓦斯影响情况下的煤粒瓦斯放散量、放散速度与得到的相同 时间段内游离瓦斯放散量、放散速度作差，即可消除游离瓦斯对解吸规律测定的影响，得到 该时间段内煤粒瓦斯解吸量、解吸速度。3. 如权利要求1所述的一种煤粒特定放散压力下解吸规律测定仪器，其特征是，煤样 罐进气口接有球阀，煤样罐出气口通过电磁阀与稳压罐一端相连，实现煤样罐与稳压罐之 间的瞬时连接、断开，稳压罐另一端通过安全溢流阀与气体计量罐连接。4. 如权利要求1所述的一种煤粒特定放散压力下解吸规律测定仪器，其特征是，煤样 罐、稳压罐罐体均接有大量程压力传感器，可实现罐内压力监控；气体计量罐内装有精密压 力传感器，可实现罐内压力实时、准确采集，并根据理想气体状态方程推算出罐内实时气体 量。5. 如权利要求1所述的一种煤粒特定放散压力下解吸规律测定仪器，其特征是，所述 的煤样罐、稳压罐、气体计量罐为碳钢材质罐体，可耐压32MPa。6. 如权利要求2所述的一种煤粒特定放散压力下解吸规律测定仪器，其特征是，所述 的球阀为适用于气体的碳钢材质球阀。7. 如权利要求2所述的一种煤粒特定放散压力下解吸规律测定仪器，其特征是，所述 的电磁阀为适用于气体的碳钢双向电磁阀。8. 如权利要求2所述的一种煤粒特定放散压力下解吸规律测定仪器，其特征是，所述 的安全溢流阀为弹簧式安全溢流阀，可通过调节螺丝并借助管路中的压力传感器设置压 力，调节稳压罐溢出压力。9. 利用上述权利要求1所述的一种煤粒特定放散压力下解吸规律测定仪器的测定方 法，其特征是，主要包括特定放散压力下煤粒瓦斯解吸量、解吸速度、温度变化测定方法及 特定放散压力下煤粒瓦斯放散初速度测定方法两部分；具体测定方法如下： 1) 对整套测定仪器进行气密性检查； 2) 称取符合测定条件的煤样装入煤样罐，将整套测定仪器放入恒温水浴中，煤样罐进 气口依次连接真空表和真空栗，对整套测定仪器进行真空脱气处理； 3) 煤样罐进气口连接高压甲烷气瓶，对煤样罐、稳压罐充气，直至稳压罐压力达到预定 压力时，关闭电磁阀； 4) 继续对煤样罐充气，直至煤样罐内煤样完全吸附时，关闭煤样罐进气口阀门； 5) 打开电磁阀，启动煤粒瓦斯解吸过程，同时连接在煤样罐上的温度传感器采集罐内 温度随时间变化，即可获得瓦斯解吸过程中的温度变化规律；连接在气体计量罐上的压力 传感器采集罐内压力随时间的变化，经过推算可得到某时间段内受游离瓦斯影响情况下的 煤粒瓦斯放散量、放散速度； 6) 将煤样罐内煤样换成相同重量的铁块，重复步骤2~5,即可得到某时间段内游离瓦 斯放散量、放散速度； 7) 将步骤5得到某时间段内受游离瓦斯影响情况下的煤粒瓦斯放散量、放散速度与步 骤6得到的相同时间段内游离瓦斯放散量、放散速度作差，即可得到该时间段内煤粒瓦斯 解吸量、解吸速度。10.如权利要求9所述的一种煤粒特定放散压力下解吸规律测定仪器的测定方法，其 特征是，还包括的步骤为： 8) 重复上述步骤1~7,控制电磁阀在解吸开始第一设定时间时关闭，记录气体计量罐 内压力H1，第二设定时间时打开，第三设定时间时关闭，记录气体计量罐内压力H2,依据行 业标准提供的公式，即可得到特定放散压力下瓦斯放散初速度； 9) 测定完毕，依次打开气体计量罐出气口阀门、煤样罐进气口阀门、电磁阀，将高压气 体释放，将煤样罐内铁块取出，并妥善处理真空栗、高压气瓶辅助设备。
【专利摘要】本发明公开了一种煤粒特定放散压力下解吸规律测定仪器及测定方法，包括依次相连的煤样罐、稳压罐及气体计量罐，煤样罐进气口与真空脱气装置相连，煤样罐出气口与稳压罐进气口相连，稳压罐出气口与气体计量罐连接；所述煤样罐的进气口连接有温度测量装置，煤样罐、稳压罐及气体计量罐均与压力测量装置相连；本发明可实现对瓦斯解吸量的实时、准确测定，能有效消除游离瓦斯对瓦斯解吸量测定的影响，为煤粒瓦斯解吸提供稳定的高压放散条件，并且结构简单、操作方便、自动化程度高、制作成本低。
【IPC分类】G01N7/10
【公开号】CN105388086
【申请号】CN201510907742
【发明人】李术才, 王汉鹏, 袁亮, 张冰, 薛俊华, 李清川, 张庆贺, 周伟, 张德民, 李正杰, 周杰
【申请人】山东大学, 淮南矿业(集团)有限责任公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年12月9日