CN109374425A - 含瓦斯煤体卸压后发生层裂破坏的模拟研究实验装置及实验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了含瓦斯煤体卸压后发生层裂破坏的模拟研究实验装置，本发明可满足颗粒煤体在实验装置内的加载成型，保证卸压之前煤体承受较高的应力载荷，满足可突然撤回卸压的实验操作要求；限流孔板可实现对卸压边界压降速率的控制调节，增加设备可控变量，更有助于对卸压后流场演化规律以及破坏特征的分析研究，管状缸体内嵌高强度透明材料，配套高速摄像机，实现实验过程的可视化监测，为层裂破坏及推进的过程分析及发生机制探索提供更加直观的实验支撑。流场方向上多位置安装压力传感器，可以实现实时动态监测瓦斯流动过程中的孔隙压力分布及变化，为流场演化规律分析提供更丰富的直观数据支撑。
Description
技术领域
本发明属于煤与瓦斯突出及突然卸压后煤体破坏过程模拟实验技术领域，具体涉及一种针对受载条件下煤岩等多孔介质，在应力突然卸载及气体渗流作用下发生层裂破坏过程的模拟实验装置以及相关实验方法。
背景技术
我国煤与瓦斯突出灾害严重，突出发生的机理复杂且目前没有形成一个共识性的结论，是导致突出事故频发且难以有效控制的根本原因。层裂破坏作为含瓦斯煤体卸压后典型的破坏形式，探究其发生的力学机制，对进一步揭示煤与瓦斯突出发生机理以及指导瓦斯灾害防治具有十分重要意义。关于含瓦斯煤体卸压后层裂破坏的发生及推进过程机理的研究，其中最主要的研究手段之一就是在实验室环境下通过相关的实验设备对其发展过程进行相似模拟研究，探究层裂破坏及推进行为对各实验条件的响应特征，总结分析其发生发展规律，为深入揭示含瓦斯煤体层裂破坏的内在力学机制奠定实验数据基础。国内外众多学者在针对煤与瓦斯突出进行实验研究的过程中搭建了众多突出模拟实验装置，并实现了各方向应力加载、不同气体压力的吸附、各煤样介质的力学强度等模拟真是采掘环境中的实验要求。
但是关于专门针对含瓦斯煤体卸压后发生层裂现象模拟实验装置的研发还鲜有报道。区别于现有相关煤与瓦斯突出模拟实验装置，受载含瓦斯煤体卸压后层裂破坏模拟实验平台应该具有一下功能及特点：
(1)凸显层裂过程中主控因素，排除设备形状等因素的干扰，设备应采用管状规则煤样室及层裂体运动腔体。
(2)为满足煤样的加载成型具有一定的强度以及模拟真实煤层应力受载状态的要求，设备要具备煤样在某向上的应力加载的功能。
(3)前期的相关研究发现，卸压方向上的应力状态以及流场演化规律是层裂破坏的主要控制因素，因此设备要同时满足应力卸载以及煤样边界气体压降速率可调的要求。
(4)考虑卸压后煤体内部流场是一个动态演化过程，设备应实现对煤样室内部各点气压的监测，为针对流场演化以及对层裂破坏的控制作用进行分析提供数据基础。
(5)层裂的发生及推进是煤体在力的作用下被持续剥离、运动及破碎的过程，实现整个过程的可视化，可以更加有助于含瓦斯煤体卸压后层裂破坏发生机制的揭示。
本发明针对以上问题，提供含瓦斯煤体卸压后发生层裂破坏的模拟研究实验装置，目的是满足上述实验相关要求以及克服目前突出相似模拟实验装置存在的不足。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：含瓦斯煤体卸压后发生层裂破坏的模拟研究实验装置，其包括加载组件、筒体、抽真空组件、瓦斯气体充入组件、数据采集装置以及高速摄像装置，其特征在于，
所述筒体的中部设置有沿着筒体的径向方向伸入所述筒体内部的可回撤挡杆，所述可回撤挡杆推入所述筒体内并推送到位后与阻挡压头接触完好；
所述加载组件设置在所述筒体的一端，所述加载组件与所述阻挡压头之间构设为装填煤样的载煤空间；
所述筒体上设置有与所述载煤空间相互连通的抽真空组件和瓦斯气体充入组件；
所述筒体的内壁上位于所述载煤空间内设置有数据采集装置；
所述筒体的另一端设置有可回撤挡板；
所述筒体的旁侧位于所述可回撤挡杆与可回撤挡板之间设置有所述高速摄像装置；
其中，所述阻挡压头包括带孔压板型号与不带孔压板型号两种结构。
进一步，作为优选，所述可回撤挡杆与所述控制汽缸的活塞杆连接，以便使得所述可回撤挡杆由控制汽缸控制撤回与推送，所述可回撤挡板由另一控制汽缸进行驱动移动。
进一步，作为优选，所述筒体的中部设置有沿着其径向延伸的延伸肩，所述延伸肩上设置有与所述筒体内的筒状腔体相连通的径向延伸孔，所述可回撤挡柱可滑动的设置在所述径向延伸孔内，且所述径向延伸孔内壁与所述可回撤挡柱之间还设置有密封圈。
进一步，作为优选，所述筒体的筒状腔体的另一端采用法兰连接装置连接有沿着其径向方向伸入所述筒状腔体内的限流孔板，所述限流孔板的中心设置有限流孔，所述限流孔直径小于所述筒状腔体直径，调换所述限流孔板实现孔径大小改变，进而控制边界压降速率所述可回撤挡板设置在所述法兰连接装置的端面上，所述筒体、所述法兰和可回撤挡板之间的连接处设置有密封圈。
进一步，作为优选，所述加载组件包括反力架、油压泵、进、出油管、油压表和液压泵站，所述反力架固定设置在所述筒体的一端，所述反力架内设置有所述油压泵，所述油压泵的活塞杆上连接加载板，所述加载板密封滑动设置在所述筒体内，所述油压泵通过进、出油管以及油压表与液压泵站连接。
进一步，作为优选，所述抽真空组件包括真空泵、负压表和阀门，所述真空泵通过气管连接所述筒体内的筒状腔体，所述气管上设置有负压表和阀门。
进一步，作为优选，所述瓦斯气体充入组件包括高压气瓶、气压表和减压阀，所述高压气瓶通过气管连接筒体内的筒状腔体，该气管上设置有气压表和减压阀。
进一步，作为优选，所述数据采集装置包括多通道数据采集仪、计算机和气压传感器，多个所述气压传感器设置在所述筒体内的载煤空间和非载煤空间内，所述气压传感器通过多通道数据采集仪与计算机连接。
进一步，作为优选，所述筒体采用高强度透明材料与钢材料组合而成，且所述高强度透明材料朝向设置高清摄像装置的一侧，阻挡压头由压板和压轴组成，可回撤挡杆与阻挡压轴之间通过内嵌钢珠接触。
此外，本发明提供了一种含瓦斯煤体卸压后发生层裂破坏的模拟研究实验方法，其特征在于：其包括以下步骤：
(1)操作控制汽缸，将可回撤挡杆推送到位并与阻挡压头接触完好，将筛分及混合处理好的颗粒粉煤装填至载煤空间，法兰连接加载油缸与管状缸体，做好对煤样加载成型前的准备；
(2)控制操作加载装置，对煤样施加50MPa的外部载荷，并在该应力状态下保持30分钟，使其具有一定的力学强度；
(3)卸载应力，操作汽缸抽回挡板，将阻挡压头更换为压板带孔型号，重新推送挡杆(16)到位与压轴接触，安装孔径为R1的限流孔板，操作汽缸推送可回撤挡板；
(4)操作加载装置对已成型的煤样施加实验要求的载荷梯度，打开阀门以及真空泵，对整个实验腔体进行抽真空处理，当负压表显示小于100Pa时关闭阀门，负压表数值稳定半小时以上表明真空度及密封性符合实验要求；
(5)打开高压气瓶阀门，条件减压阀，对已脱真空的受载煤样充入实验要求压力梯度的瓦斯气体，并保证煤样在该压力条件下充分吸附；
(6)打开并调试数据采集装置以及高速摄像装置，操作控制汽缸，同时抽回可回撤挡杆与挡板，记录各气压数据变化以及观测含瓦斯煤体的层裂破坏特征；
根据上述实验操作进行下一阶瓦斯吸附压力、外部加载载荷、煤体力学强度、边界卸压速率、调换限流孔板等实验条件的层裂破坏模拟实验，实现不同步卸压应力及卸压气体压力来探究应力及流场拉应力在煤体层裂过程中的控制作用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)可回撤挡杆以及阻挡压头的设置，首先可以满足颗粒煤体在实验装置内的加载成型，并保证卸压之前煤体承受较高的应力载荷，同时满足可突然撤回卸压的实验操作要求；
(2)卸压口限流孔板的设置，可以实现对卸压边界压降速率的控制调节，增加设备可控变量，丰富实验结果数据，更有助于对卸压后流场演化规律以及破坏特征的分析研究；该设备最大的有益效果就是同时实现了上述两点，同时满足应力卸载以及煤样边界气体压降速率可调的要求，这样的设计更符合现场生产中煤层突然卸压的真实应力状态。
(3)管状缸体内嵌高强度透明材料，配套高速摄像机，实现实验过程的可视化监测，为层裂破坏及推进的过程分析及发生机制探索提供更加直观的实验支撑。
(4)流场方向上多位置安装压力传感器，可以实现实时动态监测瓦斯流动过程中的孔隙压力分布及变化，为流场演化规律分析提供更丰富的直观数据支撑。
附图说明
图1为含瓦斯煤体卸压后发生层裂破坏的模拟研究实验装置整体结构原理图；
图2为阻挡压头三视图；
图3为可回撤挡板剖面图；
图4为限流孔板结构示意图(限流孔径Rx可变)；
图5为可视管状缸体剖面结构示意图。
其中图1中各编号代表的意义如下：1.反力架；2.油压泵；3.进、出油管；4.油压表；5.液压泵站；6.高压气瓶；7.真空泵；8.负压表；9.阀门；10.气压表；11.减压阀；12.密封圈；13.实验煤样；14.筒体；15.高速摄像机；16.可回撤挡柱；17.阻挡压头；18：多通道数据采集仪；19.计算机；20.控制汽缸；21.气压传感器；22.限流孔板；23.法兰连接装置；24.可回撤挡板；25.非载煤空间。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：含瓦斯煤体卸压后发生层裂破坏的模拟研究实验装置，其包括加载组件、筒体14、抽真空组件、瓦斯气体充入组件、数据采集装置以及高速摄像机15，其特征在于，
所述筒体14的中部设置有沿着筒体的径向方向伸入所述筒体内部的可回撤挡杆16，所述可回撤挡杆16推入所述筒体14内并推送到位后与阻挡压头17接触完好；
所述加载组件设置在所述筒体14的一端，所述加载组件与所述阻挡压头17之间构设为装填煤样的载煤空间；
所述筒体14上设置有与所述载煤空间相互连通的抽真空组件和瓦斯气体充入组件；
所述筒体14的内壁上位于所述载煤空间内设置有数据采集装置；
所述筒体14的另一端设置有可回撤挡板24；
所述筒体14的旁侧位于所述可回撤挡杆16与可回撤挡板24之间设置有所述高速摄像机15；
其中，如图2所示，所述阻挡压头包括带孔压板型号与不带孔压板型号两种结构。
在本实施例中，所述可回撤挡杆16与所述控制汽缸20的活塞杆连接，以便使得所述可回撤挡杆由控制汽缸控制撤回与推送，所述可回撤挡板24由另一控制汽缸20进行驱动移动。
如图1，所述筒体的中部设置有沿着其径向延伸的延伸肩，所述延伸肩上设置有与所述筒体内的筒状腔体相连通的径向延伸孔，所述可回撤挡,16可滑动的设置在所述径向延伸孔内，且所述径向延伸孔内壁与所述可回撤挡柱之间还设置有密封圈12。
所述筒体的筒状腔体的另一端采用法兰连接装置23连接有沿着其径向方向伸入所述筒状腔体内的限流孔板，如图4，所述限流孔板22的中心设置有限流孔，所述限流孔直径小于所述筒状腔体直径，调换所述限流孔板实现孔径大小改变，进而控制边界压降速率所述可回撤挡板24设置在所述法兰连接装置的端面上，所述筒体、所述法兰和可回撤挡板之间的连接处设置有密封圈12。
如图1，所述加载组件包括反力架1、油压泵2、进、出油管3、油压表4和液压泵站5，所述反力架1固定设置在所述筒体14的一端，所述反力架1内设置有所述油压泵2，所述油压泵2的活塞杆上连接加载板，所述加载板密封滑动设置在所述筒体内，所述油压泵通过进、出油管3以及油压表4与液压泵站5连接。
所述抽真空组件包括真空泵7、负压表8和阀门9，所述真空泵7通过气管连接所述筒体内的筒状腔体，所述气管上设置有负压表8和阀门9。
所述瓦斯气体充入组件包括高压气瓶6、气压表10和减压阀11，所述高压气瓶6通过气管连接筒体内的筒状腔体，该气管上设置有气压表10和减压阀11。
所述数据采集装置包括多通道数据采集仪18、计算机19和气压传感器21，多个所述气压传感器21设置在所述筒体内的载煤空间和非载煤空间25内，所述气压传感器21通过多通道数据采集仪18与计算机19连接。
如图5，所述筒体采用高强度透明材料与钢材料组合而成，且所述高强度透明材料朝向设置高清摄像装置的一侧，阻挡压头由压板和压轴组成，可回撤挡杆与阻挡压轴之间通过内嵌钢珠接触。
此外，本发明提供了一种含瓦斯煤体卸压后发生层裂破坏的模拟研究实验方法，其特征在于：其包括以下步骤：
(1)操作控制汽缸，将可回撤挡杆16推送到位并与阻挡压头17接触完好，将筛分及混合处理好的颗粒粉煤装填至载煤空间14，法兰连接加载油缸与管状缸体，做好对煤样加载成型前的准备。
(2)控制操作加载装置，对煤样施加50MPa的外部载荷，并在该应力状态下保持30分钟，使其具有一定的力学强度。
(3)卸载应力，操作汽缸抽回挡板16，将阻挡压头17更换为压板带孔型号，重新推送挡杆16到位与压轴接触。安装孔径为R1的限流孔板22，操作汽缸推送可回撤挡板12。
(4)操作加载装置对已成型的煤样13施加实验要求的载荷梯度。打开阀门9以及真空泵7，对整个实验腔体进行抽真空处理，当负压表显示小于100Pa时关闭阀门9，负压表数值稳定半小时以上表明真空度及密封性符合实验要求。
(5)打开高压气瓶6阀门，条件减压阀11，对已脱真空的受载煤样充入实验要求压力梯度的瓦斯气体，并保证煤样在该压力条件下充分吸附。
(6)打开并调试数据采集装置以及高速摄像装置，操作控制汽缸，同时抽回可回撤挡杆16与挡板24，记录各气压数据变化以及观测含瓦斯煤体的层裂破坏特征。
根据上述实验操作可以进行下一阶瓦斯吸附压力、外部加载载荷、煤体力学强度、边界卸压速率(调换限流孔板)等实验条件的层裂破坏模拟实验。而且可以实现不同步卸压应力(回撤16)及卸压气体压力(回撤24)来探究应力及流场拉应力在煤体层裂过程中的控制作用。
本发明将设备主腔体分为载煤空间和非载煤空间，载煤空间用于装载及压制煤样，非载煤空间主要用于煤体破坏后的抛出。载煤空间与非载煤空间采用一体的管状结构设计，这样既可以排除设备形状对层裂破坏过程的干扰，同时可模拟观察被破坏抛出煤体在真实巷道环境下的运动及破碎规律，并可以集中处理管道内被剥离破碎的煤体，避免了对实验室环境的污染。
本发明考虑到原煤的钻取制作过程麻烦，且制备好的煤样放置煤样室中与缸壁贴合不紧密的问题，瓦斯突出以及层裂破坏等实验一般采用筛分好的粉煤并在设备内直接压制成型的方法来模拟具有一定强度的煤体。这就需要在煤样的一端利用应力加载装置对其进行高压压制，而另一端必须采用能够抵抗相应载荷的硬阻挡装置。
为了满足上述要求，该设备在管状煤样室一端通过法兰23连接反力架1，并固定设有可以施加应力加载的油压泵2和液压泵站5，在进油口上设置有油压表4，用于控制计量对煤样施加载荷的大小；载煤空间与非载煤空间25之间设有一个可由汽缸控制的可回撤挡杆16以及阻挡压头17，挡杆阻碍压头17的滑动，阻挡压头17为煤样压制成型过程中提供足够大反作用力；可回撤挡杆16与垂直缸体之间通过2道密封圈接触，保证气体吸附过程中的密封性；可回撤挡杆16下端设计成与煤样室缸体为同径弧形，保证卸压时挡杆突然回撤后不影响阻挡压头在非载煤空间内的正常滑动；如图2，阻挡压头17由压板a和压轴b组成，可回撤挡杆与阻挡压轴之间通过内嵌钢珠c接触，滚动摩擦减小相对滑动时的阻力，保证挡杆回撤时的可靠性；阻挡压头设有两个型号，分别为压板带孔型与压板无孔型，煤样压制过程中选用压板无孔型可以防止压制过程中煤粉通过开孔流出。当煤样成型后，二次加载时选用压板带孔型，保证煤体内部与煤体前方空间连通，瓦斯压力相等，从而实现卸压后空间压降速率直接影响煤体内部流场变化；压板与煤样室缸壁之间通过内嵌钢珠接触，减小移动阻力，保证卸压后阻挡压头在非载煤空间内部移动不影响煤体层裂破坏及抛出行为。
本发明卸压后非载煤空间的压降速率作为流场计算的边界条件直接参与控制卸压后煤体内部流场的演化及流动对煤体的破坏作用，且变化的压降边界也是巷道采掘过程中客观的变量因素。为了实现对卸压边界气体压降速率的条件与控制，在卸压口附近安装有限流孔板，改变孔板的孔径大小可以控制卸压后非载煤空间内气体外流的流量进而控制煤体的边界压降条件。限流孔板与管状缸体之间通过法兰连接，可拆卸更换。
本发明管状缸体的载煤空间及非载煤空间采用组合式设计，主体采用钢材料，上部开窗并内嵌高强度透明材质，既可以承受应力加载时的高应力载荷，同时又可实现整个层裂破坏及推进过程的可视化观测，对应位置分别设置有高速摄像机。
本发明在整个管状缸体壁上间隔安装高精度压力传感器，用以对整个实验过程中气体压力的分布及演化进行实时监测，数据通过多通道数据采集仪收集并储存于电脑，数据处理有助于对卸压后流场演化及破煤机制的分析。设置有供气及脱气系统，满足实验过程中对煤样进行脱气及充气吸附要求。设置有应力加载装置，用于煤样的压制成型以及进行实验要求的应力加载。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.含瓦斯煤体卸压后发生层裂破坏的模拟研究实验装置，其包括加载组件、筒体、抽真空组件、瓦斯气体充入组件、数据采集装置以及高速摄像装置，其特征在于，
所述筒体的中部设置有沿着筒体的径向方向伸入所述筒体内部的可回撤挡杆，所述可回撤挡杆推入所述筒体内并推送到位后与阻挡压头接触完好；
所述加载组件设置在所述筒体的一端，所述加载组件与所述阻挡压头之间构设为装填煤样的载煤空间；
所述筒体上设置有与所述载煤空间相互连通的抽真空组件和瓦斯气体充入组件；
所述筒体的内壁上位于所述载煤空间内设置有数据采集装置；
所述筒体的另一端设置有可回撤挡板；
所述筒体的旁侧位于所述可回撤挡杆与可回撤挡板之间设置有所述高速摄像装置；
其中，所述阻挡压头包括带孔压板型号与不带孔压板型号两种结构。
2.根据权利要求1所述的含瓦斯煤体卸压后发生层裂破坏的模拟研究实验装置，其特征在于：所述可回撤挡杆与所述控制汽缸的活塞杆连接，以便使得所述可回撤挡杆由控制汽缸控制撤回与推送，所述可回撤挡板由另一控制汽缸进行驱动移动。
3.根据权利要求2所述的含瓦斯煤体卸压后发生层裂破坏的模拟研究实验装置，其特征在于：所述筒体的中部设置有沿着其径向延伸的延伸肩，所述延伸肩上设置有与所述筒体内的筒状腔体相连通的径向延伸孔，所述可回撤挡柱可滑动的设置在所述径向延伸孔内，且所述径向延伸孔内壁与所述可回撤挡柱之间还设置有密封圈。
4.根据权利要求1所述的含瓦斯煤体卸压后发生层裂破坏的模拟研究实验装置，其特征在于：所述筒体的筒状腔体的另一端采用法兰连接装置连接有沿着其径向方向伸入所述筒状腔体内的限流孔板，所述限流孔板的中心设置有限流孔，所述限流孔直径小于所述筒状腔体直径，调换所述限流孔板实现孔径大小改变，进而控制边界压降速率，所述可回撤挡板设置在所述法兰连接装置的端面上，所述筒体、所述法兰和可回撤挡板之间的连接处设置有密封圈。
5.根据权利要求1所述的含瓦斯煤体卸压后发生层裂破坏的模拟研究实验装置，其特征在于：所述加载组件包括反力架、油压泵、进、出油管、油压表和液压泵站，所述反力架固定设置在所述筒体的一端，所述反力架内设置有所述油压泵，所述油压泵的活塞杆上连接加载板，所述加载板密封滑动设置在所述筒体内，所述油压泵通过进、出油管以及油压表与液压泵站连接。
6.根据权利要求1所述的含瓦斯煤体卸压后发生层裂破坏的模拟研究实验装置，其特征在于：所述抽真空组件包括真空泵、负压表和阀门，所述真空泵通过气管连接所述筒体内的筒状腔体，所述气管上设置有负压表和阀门。
7.根据权利要求1所述的含瓦斯煤体卸压后发生层裂破坏的模拟研究实验装置，其特征在于：所述瓦斯气体充入组件包括高压气瓶、气压表和减压阀，所述高压气瓶通过气管连接筒体内的筒状腔体，该气管上设置有气压表和减压阀。
8.根据权利要求1所述的含瓦斯煤体卸压后发生层裂破坏的模拟研究实验装置，其特征在于：所述数据采集装置包括多通道数据采集仪、计算机和气压传感器，多个所述气压传感器设置在所述筒体内的载煤空间和非载煤空间内，所述气压传感器通过多通道数据采集仪与计算机连接。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的含瓦斯煤体卸压后发生层裂破坏的模拟研究实验装置，其特征在于：所述筒体采用高强度透明材料与钢材料组合而成，且所述高强度透明材料朝向设置高清摄像装置的一侧，阻挡压头由压板和压轴组成，可回撤挡杆与阻挡压轴之间通过内嵌钢珠接触。
10.一种含瓦斯煤体卸压后发生层裂破坏的模拟研究实验方法，其采用权利要求1-10任意一项所述的含瓦斯煤体卸压后发生层裂破坏的模拟研究实验装置，其特征在于：其包括以下步骤：
(1)操作控制汽缸，将可回撤挡杆推送到位并与阻挡压头接触完好，将筛分及混合处理好的颗粒粉煤装填至载煤空间，法兰连接加载油缸与管状缸体，做好对煤样加载成型前的准备；
(2)控制操作加载装置，对煤样施加50MPa的外部载荷，并在该应力状态下保持30分钟，使其具有一定的力学强度；
(3)卸载应力，操作汽缸抽回挡板，将阻挡压头更换为压板带孔型号，重新推送挡杆(16)到位与压轴接触，安装孔径为R1的限流孔板，操作汽缸推送可回撤挡板；
(4)操作加载装置对已成型的煤样施加实验要求的载荷梯度，打开阀门以及真空泵，对整个实验腔体进行抽真空处理，当负压表显示小于100Pa时关闭阀门，负压表数值稳定半小时以上表明真空度及密封性符合实验要求；
(5)打开高压气瓶阀门，条件减压阀，对已脱真空的受载煤样充入实验要求压力梯度的瓦斯气体，并保证煤样在该压力条件下充分吸附；
(6)打开并调试数据采集装置以及高速摄像装置，操作控制汽缸，同时抽回可回撤挡杆与挡板，记录各气压数据变化以及观测含瓦斯煤体的层裂破坏特征；
根据上述实验操作进行下一阶瓦斯吸附压力、外部加载载荷、煤体力学强度、边界卸压速率、调换限流孔板等实验条件的层裂破坏模拟实验，实现不同步卸压应力及卸压气体压力来探究应力及流场拉应力在煤体层裂过程中的控制作用。
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