CN109187926B - 破碎煤岩体三轴渗流试验装置及解吸-扩散-渗流试验系统 - Google Patents

破碎煤岩体三轴渗流试验装置及解吸-扩散-渗流试验系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种破碎煤岩体三轴渗流试验装置及解吸‑扩散‑渗流试验系统，属于煤岩体力学性质试验的技术领域，破碎煤岩体三轴渗流试验装置包括具有围压腔体的底座、用于将底座的开口密封的上盖、加载杆和试件筒；试件筒包括套筒以及用于放置待测试件的橡胶皮套；套筒和橡胶皮套均为贯通的中空结构；套筒的筒壁上均匀布置有多个通孔；橡胶皮套的外壁上设置有环形的套筒容纳槽。上述破碎煤岩体三轴渗流试验装置及解吸‑扩散‑渗流试验系统可以在试验室开展不同覆压、不同水压作用下的含瓦斯破碎煤岩体解吸‑扩散‑渗流试验研究。

Description

破碎煤岩体三轴渗流试验装置及解吸-扩散-渗流试验系统
技术领域
本发明涉及煤岩体力学性质试验的技术领域，特别是涉及一种破碎煤岩体三轴渗流试验装置及解吸-扩散-渗流试验系统。
背景技术
随着我国煤炭资源开采强度的不断增加，将会有越来越多的矿井被开采完成为废弃矿井，预计2020年我国废弃矿井数量将达到1.2万个，到2030年将达到1.5万个，其中废弃矿井采空区中蕴含有丰富的资源，初步估计其中赋存的煤炭资源高达420亿吨，煤层气资源近5000亿m³，我国废弃矿井数量多、资源量丰富、开发潜力巨大，对废弃矿井中遗存的煤层气进行抽采不仅可以达到缓解我国天然气资源紧张的问题，而且可以实现保护环境的目的取得良好的环保效益和经济效益。
废弃矿井采空区内环境十分复杂，首先采空区上覆岩层垮落形成“三带”（垮落带、裂隙带和弯曲下沉带），采空区内遗留的大量煤炭主要赋存于垮落带中，这些破碎的煤岩体是废弃矿井采空区中瓦斯的主要来源，由于没有预埋抽采管道，我国主要以地面钻井的方式抽采废弃矿井内的瓦斯，在抽采过程中遇到了一定的困难，即当钻井抽出来水时则没有瓦斯存在，形成了“有水则无瓦斯”的现象。当废弃矿井采空区被水淹没后，采空区内瓦斯、水和煤岩体共存，形成了气水岩三介质共存的复杂环境，三者之间通过耦合作用相互影响，被水淹没后的废弃矿井采空区底部的破碎煤岩体不仅承受上覆岩层的重量，同时还受到一定的水头压力作用，此时作为废弃矿井采空区瓦斯主要来源的含瓦斯破碎煤岩体承受覆压和水压的联合作用，要解决实际的工程问题首先要搞清楚其中存在的机理，针对这一工程面临的难题相关学者展开了一定的研究但仍然存在一些问题。
瓦斯在破碎煤岩体中的运移过程为解吸-扩散-渗流的动力学过程，目前对于单一的吸附解吸、扩散、渗透过程的研究较多，对于覆盖整个过程的相关研究较少，其中小颗粒干燥或者含水煤样等温吸附试验与废弃矿井采空区破碎煤岩体所处环境现实情况相去甚远，某些相关试验中试样采用煤粉粒及其加工而成的型煤，破坏了煤体原始的孔裂隙结构，同时大多数试验测试装置存在无轴压、无围压的情况，不能对真实的储层环境进行模拟，对于废弃矿井采空区内的含瓦斯破碎煤岩体被水淹没来说，首先存在一定的水头压力，水头压力对破碎煤岩体瓦斯的吸附解吸影响很大，因此，有必要在试验室对废弃矿井采空区含瓦斯破碎煤岩体开展水压下瓦斯解吸效应试验研究，同时废弃矿井采空区内的含瓦斯破碎煤岩体被重新压实，也受到上覆岩层应力的作用，而应力对破碎煤岩体的孔裂隙结构影响较大，含瓦斯破碎煤岩体孔裂隙结构又与淹没过程中水分的运移直接相关，所以试验装置需要同时考虑水压和覆压的联合作用，只有这样将含瓦斯破碎煤岩体放在储层压力下然后向其中注水淹没，注入到废弃矿井采空区相对应的水头压力，然后进行解吸-扩散-渗流试验，这样得到的试验结果才更加真实有效，更加符合实际情况。
发明内容
本发明提供一种破碎煤岩体三轴渗流试验装置及解吸-扩散-渗流试验系统，在试验室开展不同覆压、不同水压作用下的含瓦斯破碎煤岩体解吸-扩散-渗流试验研究，用以揭示被水淹没后的废弃矿井采空区内含瓦斯破碎煤岩体的解吸-扩散-渗流运移机理，进一步探究废弃矿井采空区抽采时“有水则无瓦斯”的现象。
为实现上述目的，本发明提供一种破碎煤岩体三轴渗流试验装置，包括具有围压腔体的底座、用于将底座的开口密封的上盖、加载杆和试件筒；底座内设置有用于容纳试件筒的下圆形凹槽，下圆形凹槽的下方安装有下散流器，下散流器的下方设置有连通围压腔体和底座外部环境的进/抽气通道，底座的侧壁上设置有连通围压腔体和底座外部环境的进水通道；上盖的下端面上设置有用于容纳试件筒的上圆形凹槽，上圆形凹槽的上方安装有上散流器；加载杆从上盖的上端面伸入所述上盖内，且设置有连通围压腔体和底座外部环境的出气通道；出气通道的进气口位于上散流器的上方；加载杆、上盖、出气通道的进气口、上散流器、上圆形凹槽、底座、下圆形凹槽、下散流器、进/抽气通道的出气口和试件筒的中心线共线；上散流器和下散流器分别与待测试件的上端面和下端面吻合；试件筒包括套筒以及用于放置待测试件的橡胶皮套；套筒和橡胶皮套均为贯通的中空结构；套筒的筒壁上均匀布置有多个通孔；橡胶皮套的外壁上设置有环形的套筒容纳槽。
进一步地，上盖上设置有与围压腔体内壁密封接触的密封圈。
进一步地，下散流器和上散流器均为蜂孔散流器。
进一步地，套筒的内壁向内凹陷，与橡胶皮套的外壁围合成水压腔。
本发明还提供一种破碎煤岩体解吸-扩散-渗流试验系统，包括液压伺服加载系统、吸附平衡系统、解吸测试系统和水压自控系统；液压伺服加载系统包括液压伺服压力机以及上述任一项所述的破碎煤岩体三轴渗流试验装置；液压伺服压力机的加载压头对加载杆施加压力；吸附平衡系统包括真空泵、瓦斯瓶以及与所述破碎煤岩体三轴渗流试验装置的进/抽气通道密封连接的进/抽气主管；真空泵和瓦斯瓶并联，且分别与进/抽气主管连接；解吸测试系统包括与所述破碎煤岩体三轴渗流试验装置的出气通道密封连接的出气主管、用于收集出气主管逸出气体的瓦斯收集装置以及用于称量瓦斯收集装置重量的称量装置；水压自控系统包括稳压罐、压力传感器、调压气瓶、供水箱、试压水泵和电子控制器；稳压罐的顶部与四通接头I的第一接口连接，底部与三通接头I的第一接口连接；压力传感器与四通接头I的第二接口连接；调压气瓶内装有不溶于水的气体，通过气管与四通接头I的第三接口连接；试压水泵的进水口通过水管与供水箱连接，出水口通过水管与三通接头I的第二接口连接；破碎煤岩体三轴渗流试验装置的进水通道通过水管与三通接头I的第三接口连接；破碎煤岩体三轴渗流试验装置和三通接头I之间的水管上安装有截止阀I；电子控制器分别与压力传感器和试压水泵的断路器电连接，接收压力传感器的检测值并与预设值比较，以控制试压水泵的开闭。
进一步地，吸附平衡系统还包括与瓦斯瓶串联的缓存罐；缓存罐的罐口连接有压力表I，通过气管与进/抽气主管连接。
进一步地，瓦斯收集装置包括储液槽和气体收集筒；储液槽和气体收集筒内均装有液体，瓦斯不与所述液体反应且不易溶于所述液体；出气主管伸入气体收集筒内，将气体收集筒内的液体排到储液槽内。
进一步地，称量装置包括电子秤以及与电子秤连接的计算机；储液槽和气体收集筒均放置在电子秤上；计算机用于记录电子秤的称量值；解吸测试系统还包括记录气体收集筒内气体体积变化的拍摄装置。
进一步地，四通接头I的第四接口上设置有排气管；排气管上设置有排气阀。
进一步地，压力传感器和电子控制器集成在智能数显压力表内；智能数显压力表安装在四通接头I的第二接口上；断路器为空气断路器。
与现有的技术相比，本发明提供的破碎煤岩体三轴渗流试验装置及解吸-扩散-渗流试验系统具有以下的优点与积极效果：
（1）本发明提供的破碎煤岩体三轴渗流试验装置由发明人自主研发，采用均布通孔的套筒和橡胶皮套，实现了以水为介质的围压加载，通过液压伺服压力机对待测试件加载轴压，可以实现对不同储层环境的模拟，实现了覆压水压对破碎煤岩体的联合作用；
（2）试件筒包括橡胶皮套和套设在橡胶皮套外的带孔套筒，刚柔并济的设计思想既满足了气密性又保证了围压加载的均匀性，拆卸方便、装配紧密，通过更换橡胶皮套可以满足对不同试件如裂隙煤岩体或者完整煤岩体的测试要求，适用性更广；
（3）本发明提供的破碎煤岩体解吸-扩散-渗流试验系统中，水压自控系统由发明人自主研发，依靠电子控制器和压力传感器控制试压水泵的启停从而稳定水压，达到水压自控的目的，实现了闭环自动控制，节省了人力，与其他加压方式相比更加的稳定可靠，不受环境的影响，通过对电子控制器设置不同的预设值可以满足不同水压的要求；
（4）本发明提供的破碎煤岩体解吸-扩散-渗流试验系统中，解吸测试系统采用排液集气法收集瓦斯，电子秤与计算机连接实时记录瓦斯收集装置的整体重量，气体收集筒内气体体积变化则通过拍摄装置进行连续记录，实现了对气体质量和体积的分离测试，大大节省了人力，也使得试验数据更加准确可靠；
（5）采用本发明提供的破碎煤岩体解吸-扩散-渗流试验系统进行试验，可以探究被水淹没后的废弃矿井采空区内含瓦斯破碎煤岩体的解吸-扩散-渗流运移机理，以及废弃矿井采空区抽采时“有水则无瓦斯”的现象，为废弃矿井采空区的进一步研究提供试验基础。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的破碎煤岩体三轴渗流试验装置的结构示意图；
图2为本发明实施例2提供的破碎煤岩体解吸-扩散-渗流试验系统的结构示意图。
图中：1-破碎煤岩体三轴渗流试验装置；1.1-围压腔体；1.2-底座；1.3-上盖；1.4-加载杆；1.5-下散流器；1.6-进/抽气通道；1.7-进水通道；1.8-上散流器；1.9-出气通道；1.10-套筒；1.11-橡胶皮套；1.12-密封圈；1.13-螺丝穿孔；1.14-螺丝紧固孔；2 -液压伺服压力机；2.1-加载压头；2.2-试验台；3-真空泵；4-瓦斯瓶；5-稳压罐；6-调压气瓶；7-供水箱；8-试压水泵；9-四通接头I；10-三通接头I；11-截止阀I；12-缓存罐；13-压力表I；14-瓦斯减压阀；15-阀门a；16-三通接头II；17-阀门b；18-四通接头II；19-压力表II；20-阀门c；21-截止阀II；22-储液槽；23-气体收集筒；24-电子秤；25-阀门d；26-调压气减压阀；27-阀门e；28-排气阀；29-阀门f；30-智能数显压力表；31-配电箱。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种破碎煤岩体三轴渗流试验装置，如图1所示，包括具有围压腔体1.1的底座1.2、用于将底座1.2的开口密封的上盖1.3、加载杆1.4和试件筒；底座1.2内设置有用于容纳试件筒的下圆形凹槽，下圆形凹槽的下方安装有下散流器1.5，下散流器1.5的下方设置有连通围压腔体1.1和底座1.2外部环境的进/抽气通道1.6，底座1.2的侧壁上设置有连通围压腔体1.1和底座1.2外部环境的进水通道1.7；上盖1.3的下端面上设置有用于容纳试件筒的上圆形凹槽，上圆形凹槽的上方安装有上散流器1.8；加载杆1.4从上盖1.3的上端面伸入上盖1.3内，且设置有连通围压腔体1.1和底座1.2外部环境的出气通道1.9；出气通道1.9的进气口位于上散流器1.8的上方；加载杆1.4、上盖1.3、出气通道1.9的进气口、上散流器1.8、上圆形凹槽、底座1.2、下圆形凹槽、下散流器1.5、进/抽气通道1.6的出气口和试件筒的中心线共线；上散流器1.8和下散流器1.5分别与待测试件的上端面和下端面吻合；试件筒包括套筒1.10以及用于放置待测试件100的橡胶皮套1.11；套筒1.10和橡胶皮套1.11均为贯通的中空结构；套筒1.9的筒壁上均匀布置有多个通孔；橡胶皮套1.10的外壁上设置有环形的套筒容纳槽。
试验时首先将待测试件100置于橡胶皮套1.10内，再将二者一起装入带孔的套筒1.10内，将装配好的待测试件100和试件筒放入围压腔体1.1，底部卡入下圆形凹槽内，上盖1.3密封盖合在底座1.2的开口上，待测试件100和试件筒的顶部卡入上圆形凹槽内，实现对待测试件100和试件筒的限位，此时待测试件100的两端分别与上散流器1.8和下散流器1.5贴合。将装入待测试件100的破碎煤岩体三轴渗流试验装置置于液压伺服压力机上，通过液压伺服压力机对待测试件加载轴压，水通过进水通道1.7进入围压腔体1.1，再通过套筒1.9上均匀布置多个通孔进入套筒1.10和橡胶皮套1.11之间，对待测试件100加载围压，通过调节水压和液压伺服压力机的压力可以实现对不同储层环境的模拟，实现了覆压水压对破碎煤岩体的联合作用。
其中，上散流器1.8和下散流器1.5的设置保证了瓦斯气体渗流的均匀性。由于橡胶皮套1.11的弹性，侧壁可与待测试件100紧密贴合，上端面和下端面可分别与套筒1.10的上端面和下端面紧密贴合，装配紧密，保证了密封性，
进一步地，如图1所示，上盖1.3上设置有与围压腔体1.1内壁密封接触的密封圈1.12，以保证上盖1.3和底座1.2之间的密封性。密封圈1.12为O型密封圈。
进一步地，下散流器1.5和上散流器1.8均为蜂孔散流器。
进一步地，如图1所示，套筒1.10的内壁向内凹陷，与橡胶皮套1.11的外壁围合成水压腔。水从套筒1.10上的通孔进入水压腔内，对待测试件100均匀的施加压力。
进一步地，如图1所示，上盖1.3通过紧固螺丝安装在底座1.2的开口上；上盖1.3上设置有供紧固螺丝穿过的螺丝穿孔1.13，底座1.2开口的端面上设置有螺丝紧固孔1.14；螺丝穿孔1.13和螺丝紧固孔1.14均为螺纹孔。
进一步地，套筒1.10为钢制套筒。
实施例2
本实施例提供一种破碎煤岩体解吸-扩散-渗流试验系统，如图2所示，包括液压伺服加载系统、吸附平衡系统、解吸测试系统和水压自控系统；液压伺服加载系统包括液压伺服压力机2以及实施例1所述的破碎煤岩体三轴渗流试验装置1；液压伺服压力机2的加载压头2.1对加载杆1.4施加压力；吸附平衡系统包括真空泵3、瓦斯瓶4以及与破碎煤岩体三轴渗流试验装置1的进/抽气通道1.6密封连接的进/抽气主管；真空泵3和瓦斯瓶4并联，且分别与进/抽气主管连接；解吸测试系统包括与破碎煤岩体三轴渗流试验装置1的出气通道1.9密封连接的出气主管、用于收集出气主管逸出气体的瓦斯收集装置以及用于称量瓦斯收集装置重量的称量装置；水压自控系统包括稳压罐5、压力传感器、调压气瓶6、供水箱7、试压水泵8和电子控制器；稳压罐5的顶部与四通接头I9的第一接口连接，底部与三通接头I10的第一接口连接；压力传感器与四通接头I9的第二接口连接；调压气瓶6内装有不溶于水的气体，通过气管与四通接头I9的第三接口连接；试压水泵8的进水口通过水管与供水箱7连接，出水口通过水管与三通接头I10的第二接口连接；破碎煤岩体三轴渗流试验装置1的进水通道1.7通过水管与三通接头I10的第三接口连接；破碎煤岩体三轴渗流试验装置1和三通接头I10之间的水管上安装有截止阀I11；电子控制器分别与压力传感器和试压水泵8的断路器电连接，接收压力传感器的检测值并与预设值比较，以控制试压水泵8的开闭。
试验步骤如下所述：
S1，将破碎煤岩体三轴渗流试验装置1、水压自控系统、吸附平衡系统和解吸测试系统各自组装完毕并测试其气密性，将破碎煤岩体三轴渗流试验装置1置于液压伺服压力机2的试验台2.2上，通过接口分别与水压自控系统、吸附平衡系统和解吸测试系统相连接，利用真空泵3抽出管道内的空气，同时测试整个系统的气密性（可通过涂肥皂沫的方式检验）；
S2，真空泵3对围压腔体1.1内的待测试件100抽真空，抽真空时间为T1，关闭真空泵3，将瓦斯瓶4内的瓦斯按照预设吸附压力导入围压腔体1.1内，开始吸附至达到平衡状态，切断瓦斯供给；
S3，通过液压伺服压力机2上的加载压头2.1对待测试件100施加轴向载荷，通过水压自控系统对待测试件100施加水围压力；
S4，进行解吸测试，将待测试件100逸出的气体通过出气主管导入瓦斯收集装置内，称量装置实时称量瓦斯收集装置的重量，记录实验数据。
在步骤S3中，对待测试件100施加水围压力时，在电子控制器内输入压力的预设值，将调压气瓶6内的气体按照预设压力导入稳压罐5内，切断气体的供给，试压水泵8向稳压罐5中注水，稳压罐5内部上面是气体而下面是水，气体被水压缩后压力逐渐增大，通过稳压罐5上方的压力传感器监测控制，当压力传感器的检测值达到电子控制器的预设值时，电子控制器控制试压水泵10的断路器断开，试压水泵8不再向稳压罐5中注水，打开截止阀I11，稳压罐5内的水在气压的作用下，沿着水管进入到围压腔体1.1内，随着稳压罐5内的水位的降低，水面上方气体空间增大，压力传感器的检测值降低，低于电子控制器的预设值时，电子控制器控制试压水泵8的断路器闭合，试压水泵8重新向稳压罐5内注水，直至压力传感器的检测值再次达到电子控制器的预设值，如此往复，依靠压力传感器和电子控制器控制试压水泵8的启停从而稳定水压达到水压自控的目的。
在本实施例中，优选地，调压气瓶6内装的气体为氮气，向稳压罐5内注入氮气的压力值达到电子控制器预设值的0.1-0.2倍时，切断氮气的供给。
进一步地，如图2所示，吸附平衡系统还包括与瓦斯瓶4串联的缓存罐12；缓存罐12的罐口连接有压力表I13，通过气管与进/抽气主管连接。在步骤S2中，将瓦斯瓶4内的瓦斯注入到缓存罐12内，当压力表I13显示达到预设吸附压力时，停止向缓存罐12内输送瓦斯，将缓存罐12内的瓦斯导入围压腔体1.1，当压力表I13的示数在时间段T2内没有变化时，说明吸附达到平衡状态，切断缓存罐12和破碎煤岩体三轴渗流试验装置1的之间连通。
进一步地，如图2所示，瓦斯瓶4和缓存罐12之间的气管上设置有用于调节瓦斯压力的瓦斯减压阀14。
进一步地，如图2所示，瓦斯减压阀14和缓存罐12之间的气管上设置有阀门a15，以打开或切断瓦斯瓶4和缓存罐12之间的气路。
在本实施例中，如图2所示，具体地，真空泵3和缓存罐12通过三通接头II16分别与进/抽气主管连接。
进一步地，如图2所示，缓存罐12和三通接头II16之间的气管上设置有阀门b17，以打开或切断缓存罐12和三通接头II16之间的气路。
在本实施例中，如图2所示，具体地，缓存罐12上安装有四通接头II18，以安装压力表I13，连接阀门a15和阀门b17。
进一步地，如图2所示，真空泵3上设置有压力表II19，用于显示真空泵3的压力值；真空泵3和三通接头II16之间的气管上设置有阀门c20。
在本实施例中，具体地，压力表I13和压力表II19均为数显压力表。
进一步地，如图2所示，进/抽气主管上设置有截止阀II21。
进一步地，本实施例采用排液集气法收集瓦斯，如图2所示，瓦斯收集装置包括储液槽22和气体收集筒23；储液槽22和气体收集筒23内均装有液体，瓦斯不与所述液体反应且不易溶于所述液体；出气主管伸入气体收集筒23内，随着待测试件100中瓦斯气体的解吸，气体从出气主管逸出将气体收集筒23内的液体排到储液槽22内。具体地，储液槽22和气体收集筒23内所装的液体为水。
进一步地，如图2所示，称量装置包括电子秤24以及与电子秤24连接的计算机；储液槽22和气体收集筒23均放置在电子秤24上；计算机用于记录电子秤的称量值；解吸测试系统还包括记录气体收集筒23内气体体积变化的拍摄装置。具体地，拍摄装置可以是摄像机或具有连续拍照功能的照相机。为了方便记录气体收集筒23内气体体积变化以及储液槽22内水位的变化，气体收集筒23和储液槽22均具有刻度值。
进一步地，如图2所示，出气主管上设置有阀门d25。
进一步地，如图2所示，水压自控系统还包括调压气减压阀26；调压气减压阀26设置在调压气瓶6和四通接头I9之间的气管上，以调节调压气的压力。
进一步地，如图2所示，四通接头I9和调压气减压阀26之间的气管上设置有阀门e27，以打开或切断稳压罐5和调压气瓶6之间的气路。
进一步地，如图2所示，四通接头I9的第四接口上设置有排气管；排气管上设置有排气阀28。
进一步地，如图2所示，试压水泵8和三通接头I10之间的水管上设置有阀门f29，以打开或切断稳压罐5和试压水泵8之间的管路。
进一步地，如图2所示，压力传感器和电子控制器集成在智能数显压力表30内；智能数显压力表30安装在四通接头I9的第二接口上；断路器为空气断路器。
进一步地，如图2所示，破碎煤岩体解吸-扩散-渗流试验系统还包括为整个系统分配电路的配电箱31。
进一步地，四通接头I9、四通接头II18、三通接头I10和三通接头II16均为卡套式接头，阀门a15、阀门b17、阀门c20、阀门d25、阀门e27和阀门f29均为卡套式球阀。卡套式接头通过四氟垫来保证其密封性。
步骤S2的具体操作过程为，将阀门c20打开，关闭阀门b17，打开截止阀II21对围压腔体1.1内的待测试件100进行抽真空24小时，然后打开阀门a15和瓦斯减压阀14将瓦斯瓶4内的瓦斯注入到缓存罐12内，当缓存罐12罐口的压力表I13达到预设吸附压力时，关闭阀门a15和瓦斯减压阀14，关闭阀门c20开启阀门b17使待测试件100进行吸附，当压力表I13的示数连续一小时没变化时表明吸附完成，达到平衡状态，关闭截止阀II21和阀门b17。
步骤S3中对待测试件100施加水围压力的具体操作过程为，首先设定智能数显压力表30的预设压力值，然后打开阀门e27和调压气减压阀26向稳压罐5内注入氮气，当压力达到预设压力值的0.1-0.2倍时，关闭阀门e27和调压气减压阀26，开启试压水泵8和阀门f29，从三通接头I10向稳压罐5内注水，当达到预设压力值时自动停止，打开截止阀I11向围压腔体1.1内注入水施加围压。
步骤S4的具体操作过程为，将电子秤24与计算机连接完毕，气体收集筒23和储液槽22置于其上，同时将拍摄装置安装好，打开阀门d25，分别记录电子秤24的重量变化和气体收集筒23内气体的体积变化。
以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种破碎煤岩体解吸-扩散-渗流试验系统，其特征在于，包括液压伺服加载系统、吸附平衡系统、解吸测试系统和水压自控系统；
所述液压伺服加载系统包括液压伺服压力机和破碎煤岩体三轴渗流试验装置；
所述破碎煤岩体三轴渗流试验装置包括具有围压腔体的底座、用于将底座的开口密封的上盖、加载杆和试件筒；
所述底座内设置有用于容纳试件筒的下圆形凹槽，下圆形凹槽的下方安装有下散流器，下散流器的下方设置有连通围压腔体和底座外部环境的进/抽气通道，底座的侧壁上设置有连通围压腔体和底座外部环境的进水通道；
所述上盖的下端面上设置有用于容纳试件筒的上圆形凹槽，上圆形凹槽的上方安装有上散流器；
所述加载杆从上盖的上端面伸入所述上盖内，且设置有连通围压腔体和底座外部环境的出气通道；
所述出气通道的进气口位于上散流器的上方；
所述加载杆、上盖、出气通道的进气口、上散流器、上圆形凹槽、底座、下圆形凹槽、下散流器、进/抽气通道的出气口和试件筒的中心线共线；
所述上散流器和下散流器分别与待测试件的上端面和下端面吻合；
所述试件筒包括套筒以及用于放置待测试件的橡胶皮套；
所述套筒和橡胶皮套均为贯通的中空结构；
所述套筒的筒壁上均匀布置有多个通孔；
所述橡胶皮套的外壁上设置有环形的套筒容纳槽；
所述液压伺服压力机的加载压头对加载杆施加压力；
所述吸附平衡系统包括真空泵、瓦斯瓶以及与所述破碎煤岩体三轴渗流试验装置的进/抽气通道密封连接的进/抽气主管；
所述真空泵和瓦斯瓶并联，且分别与进/抽气主管连接；
所述解吸测试系统包括与所述破碎煤岩体三轴渗流试验装置的出气通道密封连接的出气主管、用于收集出气主管逸出气体的瓦斯收集装置以及用于称量瓦斯收集装置重量的称量装置；
所述水压自控系统包括稳压罐、压力传感器、调压气瓶、供水箱、试压水泵和电子控制器；
所述稳压罐的顶部与四通接头I的第一接口连接，底部与三通接头I的第一接口连接；
所述压力传感器与四通接头I的第二接口连接；
所述调压气瓶内装有不溶于水的气体，通过气管与四通接头I的第三接口连接；
所述试压水泵的进水口通过水管与供水箱连接，出水口通过水管与三通接头I的第二接口连接；
所述破碎煤岩体三轴渗流试验装置的进水通道通过水管与三通接头I的第三接口连接；
所述破碎煤岩体三轴渗流试验装置和三通接头I之间的水管上安装有截止阀I；
所述电子控制器分别与压力传感器和试压水泵的断路器电连接，接收压力传感器的检测值并与预设值比较，以控制试压水泵的开闭。
2.根据权利要求1所述的破碎煤岩体解吸-扩散-渗流试验系统，其特征在于，所述上盖上设置有与围压腔体内壁密封接触的密封圈。
3.根据权利要求1所述的破碎煤岩体解吸-扩散-渗流试验系统，其特征在于，所述下散流器和上散流器均为蜂孔散流器。
4.根据权利要求1所述的破碎煤岩体解吸-扩散-渗流试验系统，其特征在于，所述套筒的内壁向内凹陷，与橡胶皮套的外壁围合成水压腔。
5.根据权利要求1所述的破碎煤岩体解吸-扩散-渗流试验系统，其特征在于，所述吸附平衡系统还包括与瓦斯瓶串联的缓存罐；
所述缓存罐的罐口连接有压力表I，通过气管与进/抽气主管连接。
6.根据权利要求1所述的破碎煤岩体解吸-扩散-渗流试验系统，其特征在于，所述瓦斯收集装置包括储液槽和气体收集筒；
所述储液槽和气体收集筒内均装有液体，瓦斯不与所述液体反应且不易溶于所述液体；
所述出气主管伸入气体收集筒内，将气体收集筒内的液体排到储液槽内。
7.根据权利要求6所述的破碎煤岩体解吸-扩散-渗流试验系统，其特征在于，所述称量装置包括电子秤以及与电子秤连接的计算机；
所述储液槽和气体收集筒均放置在电子秤上；
所述计算机用于记录电子秤的称量值；
所述解吸测试系统还包括记录气体收集筒内气体体积变化的拍摄装置。
8.根据权利要求1所述的破碎煤岩体解吸-扩散-渗流试验系统，其特征在于，所述四通接头I的第四接口上设置有排气管；
所述排气管上设置有排气阀。
9.根据权利要求1所述的破碎煤岩体解吸-扩散-渗流试验系统，其特征在于，所述压力传感器和电子控制器集成在智能数显压力表内；
所述智能数显压力表安装在四通接头I的第二接口上；
所述断路器为空气断路器。
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