真三轴受载含瓦斯煤吸附解析渗流实验装置的制造方法
【专利说明】
[0001]技术领域:
[0002]本实用新型涉及一种真三轴受载含瓦斯煤吸附解析渗流实验装置。
[0003]【背景技术】:
[0004]随着我国煤矿开采深度的逐渐增加，煤层瓦斯压力和瓦斯含量都明显增大，再加上我国煤层透气性较低，煤矿的瓦斯抽采难度会越来越大，煤与瓦斯突出和瓦斯爆炸事故频发，为了提高瓦斯抽采效率，需要更准确掌握受载含瓦斯煤体的渗流规律，因此真三轴受载含瓦斯煤吸附-解析-渗流实验系统的研究就迫在眉睫；目前，国内外针对真三轴受载含瓦斯煤吸附-解析-渗流实验系统的研究较少，缺少真三轴受载含瓦斯煤吸附-解析-渗流影响的基础理论和实验研究，仅有的一些研究成果只是伪三轴受载含瓦斯煤吸附-解析-渗流等方面开展了研究工作，而且大多将围压简化为一个方向，这与煤矿现场实际情况差别较大。
[0005]
【发明内容】
:
[0006]本实用新型的目的是提供一种真三轴受载含瓦斯煤吸附解析渗流实验装置。
[0007]上述的目的通过以下的技术方案实现:
[0008]—种真三轴受载含瓦斯煤吸附解析渗流实验装置，其组成包括:储气瓶和真空栗，所述的储气瓶和所述的真空栗均与减压阀和煤样夹持器连接，所述的煤样夹持器装在控温室内，所述的煤样夹持器上夹有煤样，所述的煤样夹持器与数字流量计、位移传感器、温度传感器电连接，所述的数字流量计、所述的位移传感器、所述的温度传感器均与放大器连接，所述的放大器与模数转换器连接，所述的模数转换器与数据采集装置连接，所述的煤样夹持器与伺服液压加载装置连接，所述的伺服液压加载装置内装有轴向加压装置、Z向加压装置、Y向加压装置、X向加压装置。
[0009]所述的真三轴受载含瓦斯煤吸附解析渗流实验装置，所述的减压阀与所述的煤样夹持器之间的管路上安装有阀门一、阀门二、阀门四，所述的真空栗与所述的煤样夹持器之间的管路上安装有阀门三，所述的伺服液压加载装置与所述的煤样夹持器之间的管路上安装有阀门五、阀门六、阀门七、阀门八、压力表一、压力表二、压力表三、压力表四，所述的数字流量计与所述的煤样夹持器之间的管路上安装有阀门九。
[0010]本实用新型的有益效果:
[0011]1.本实用新型的储气瓶内装有浓度99.99%的CH 4气体，控温室可以将实验温度调整到预定温度环境，数据采集装置采集温度、位移、流量数据，伺服液压加载装置对所述煤样夹持器的X方向、Y方向、Z方向三个方向加围压，真正实现真三轴的实验环境，储气瓶通过管路对夹持器中的煤样注入一定压力的气体。
[0012]本实用新型使用时将制作好Φ50Χ 10mm的煤样，安装在煤样夹持器中，检查夹持器的密封性，最后固定煤样夹持器；在保证系统连接正确、气密性完好的前提下，利用真空栗对整体试验装置进行真空脱气，关闭阀门九、阀门八、阀门七、阀门六、阀门五，打开阀门三、阀门四，直到关闭真空栗后装置真空度2小时内保持稳定，即完成真空脱气；调节控温室将煤样保持稳定温度环境下，打开阀门一、阀门二，阀门四，关闭阀门三，充入99.99%的CH4气体，吸附瓦斯12h煤样达到吸附平衡；打开阀门六、阀门七、阀门八，加载大于气体压力的X方向、Y方向、Z方向三个方向的围压，到预定实验条件后关闭阀门六、阀门七、阀门八，打开阀门五，加载轴压到预定的实验条件后关闭阀门五；注入预定压力的CH4气体，打开阀门九，待煤样瓦斯气体流量稳定后，测定气体流量数据；改变不同的气体压力、围压、温度等实验条件，进行下一组实验。
[0013]本实用新型通过对煤体瓦斯吸附平衡后进行不同注气压力条件下开展真三轴受载含瓦斯煤吸附-解析-渗流实验，本真三轴受载含瓦斯煤吸附-解析-渗流实验系统将弥补这一方面的空白，能够更真实模拟受载含瓦斯煤体开采过程中所处的环境，本测试系统及方法对更准确掌握含瓦斯煤体渗流影响的机理和实验研究有重要的意义和价值，本测试系统可为真三轴受载含瓦斯煤体渗流影响的基础理论和机理研究提供更全面的实验手段；能够更真实模拟含瓦斯煤体所处的环境，对更准确掌握含瓦斯煤体渗流影响的机理和实验研究有重要的意义和价值。
[0014]【附图说明】:
[0015]附图1是本实用新型的结构示意图。
[0016]附图2是本实用新型的放大器的电路图。
[0017]附图3是本实用新型的模数转换器的电路图。
[0018]【具体实施方式】:
[0019]实施例1:
[0020]一种真三轴受载含瓦斯煤吸附解析渗流实验装置，其组成包括:储气瓶2和真空栗3，所述的储气瓶和所述的真空栗均与减压阀I和煤样夹持器4连接，所述的煤样夹持器装在控温室5内，所述的煤样夹持器上夹有煤样6，所述的煤样夹持器与数字流量计7、位移传感器8、温度传感器9电连接，所述的数字流量计、所述的位移传感器、所述的温度传感器均与放大器10连接，所述的放大器与模数转换器11连接，所述的模数转换器与数据采集装置12连接，所述的煤样夹持器与伺服液压加载装置13连接，所述的伺服液压加载装置内装有轴向加压装置14、Z向加压装置15、Y向加压装置16、X向加压装置17。
[0021]实施例2:
[0022]根据实施例1所述的真三轴受载含瓦斯煤吸附解析渗流实验装置，所述的减压阀与所述的煤样夹持器之间的管路上安装有阀门一 18、阀门二 19、阀门四20，所述的真空栗与所述的煤样夹持器之间的管路上安装有阀门三21，所述的伺服液压加载装置与所述的煤样夹持器之间的管路上安装有阀门五22、阀门六23、阀门七24、阀门八25、压力表一 26、压力表二 27、压力表三28、压力表四29，所述的数字流量计与所述的煤样夹持器之间的管路上安装有阀门九30。
【主权项】
1.一种真三轴受载含瓦斯煤吸附解析渗流实验装置，其组成包括:储气瓶和真空栗，其特征是:所述的储气瓶和所述的真空栗均与减压阀和煤样夹持器连接，所述的煤样夹持器装在控温室内，所述的煤样夹持器上夹有煤样，所述的煤样夹持器与数字流量计、位移传感器、温度传感器电连接，所述的数字流量计、所述的位移传感器、所述的温度传感器均与放大器连接，所述的放大器与模数转换器连接，所述的模数转换器与数据采集装置连接，所述的煤样夹持器与伺服液压加载装置连接，所述的伺服液压加载装置内装有轴向加压装置、Z向加压装置、Y向加压装置、X向加压装置。2.根据权利要求1所述的真三轴受载含瓦斯煤吸附解析渗流实验装置，其特征是:所述的减压阀与所述的煤样夹持器之间的管路上安装有阀门一、阀门二、阀门四，所述的真空栗与所述的煤样夹持器之间的管路上安装有阀门三，所述的伺服液压加载装置与所述的煤样夹持器之间的管路上安装有阀门五、阀门六、阀门七、阀门八、压力表一、压力表二、压力表三、压力表四，所述的数字流量计与所述的煤样夹持器之间的管路上安装有阀门九。
【专利摘要】<b>真三轴受载含瓦斯煤吸附解析渗流实验装置。目前真三轴受载含瓦斯煤吸附</b><b>-</b><b>解析</b><b>-</b><b>渗流实验系统的研究少。本实用新型组成包括：储气瓶（</b><b>2</b><b>）和真空泵（</b><b>3</b><b>），储气瓶和真空泵均与减压阀（</b><b>1</b><b>）和煤样夹持器（</b><b>4</b><b>）连接，煤样夹持器装在控温室（</b><b>5</b><b>）内，煤样夹持器上夹有煤样（</b><b>6</b><b>），煤样夹持器与数字流量计（</b><b>7</b><b>）、位移传感器（</b><b>8</b><b>）、温度传感器（</b><b>9</b><b>）电连接，流量计和传感器均与放大器（</b><b>10</b><b>）连接，放大器与模数转换器（</b><b>11</b><b>）连接，模数转换器与数据采集装置（</b><b>12</b><b>）连接，煤样夹持器与伺服液压加载装置（</b><b>13</b><b>）连接，伺服液压加载装置内装有轴向加压装置（</b><b>14</b><b>）。本实用新型用于受载含瓦斯煤渗流实验。</b><b />
【IPC分类】G01N33/22, G01N15/08
【公开号】CN204882319
【申请号】CN201520604957
【发明人】刘佳佳, 王丹, 陈文胜, 张迎新, 张保勇, 徐海梅, 吴琼, 张强
【申请人】黑龙江科技大学
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年8月12日