CN114412437A - 受载含瓦斯煤体模拟钻进与多参量随钻监测试验系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种受载含瓦斯煤体模拟钻进与多参量随钻监测试验系统，包括支撑框架、密封框架、高地应力智能控制加载单元、气源智能补给单元、多参数监测记录分析单元和钻机，该试验系统能够真实模拟深部煤层在高地应力、高瓦斯压力、复杂地质构造条件下的钻孔钻进过程；同时利用该试验系统完成相关参数的测量，具体包括钻杆钻进速率、钻机扭矩、钻头钻速、轴压力、振动信号、钻进深度、声发射信号、钻进瓦斯涌出量、瓦斯压力等，通过试验掌握地质赋存条件、煤层力学性质变化、瓦斯含量压力变化与相关参数变化之间的规律与内在的数学关系。

Description

受载含瓦斯煤体模拟钻进与多参量随钻监测试验系统

技术领域

本发明涉及矿井瓦斯防治技术领域，尤其涉及一种受载含瓦斯煤体模拟钻进与多参量随钻监测试验系统。

背景技术

煤与瓦斯突出预测作为防突工作的首要环节，预测结果的准确性直接决定煤层的安全性和防突措施的科学性，受测定方法的限制，目前的预测结果并不能连续超前地反映采掘工作面前方的煤岩体性质变化和瓦斯赋存状态变化。

突出预测工作中需要施工大量钻孔，这些钻孔的钻进过程能够获取大量反映煤体突出危险性的有效信息，可以认为钻孔钻进过程相当于超前工作面快速掘进一条“小型探巷”，如何有效挖掘并处理这些信息，进而提出一套适合的预测方法，值得深入研究。

为实现上述目标，预期通过室内试验系统再现不同地质条件下的含瓦斯煤层赋存状态，并模拟钻机钻进煤层过程，监测采集试验过程中的相关参数，之后再开展进一步研究。室内试验具有条件可控、过程可重复、数据易采集、地质环境特征参数能够定量表征等井下实测手段不可比拟的优点，但目前还没有一套成熟的研究并监测煤层钻进过程中随钻参数变化的试验装置。因此，迫切需要研制一套能够进行受载含瓦斯煤体模拟钻进与多参量随钻监测试验系统。

对目前已有的能够模拟含瓦斯煤层的试验系统和模拟钻进过程的试验系统进行调研后发现以上系统存在以下不足之处：

1、模拟含瓦斯煤层试验系统未考虑煤层赋存的真实地质构造变化(如断层、褶曲等)和煤体结构变化(如存在软分层情况)，只能模拟赋存条件较为稳定的含瓦斯煤层；

2、模拟钻进试验系统主要用于隧道施工相关研究，试验系统没有设计与瓦斯气体相关的模块。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

本发明设计了一种受载含瓦斯煤体模拟钻进与多参量随钻监测试验系统，目的在于模拟含瓦斯煤层钻孔施工过程并监测随着钻进过程各参数的变化，为突出危险性随钻预测方法提供一种稳定可靠的试验系统和试验方法。

该试验系统能够真实模拟深部煤层在高地应力、高瓦斯压力、复杂地质构造条件下的钻孔钻进过程；同时利用该试验系统完成相关参数的测量，具体包括钻杆钻进速率、钻机扭矩、钻头钻速、轴压力、振动信号、钻进深度、声发射信号、钻进瓦斯涌出量、瓦斯压力等，通过试验掌握地质赋存条件、煤层力学性质变化、瓦斯含量压力变化与相关参数变化之间的规律与内在的数学关系。

本申请的第一方面实施例提出一种受载含瓦斯煤体模拟钻进与多参量随钻监测试验系统，包括支撑框架、密封框架、液压缸和钻机，所述支撑框架的前侧留有用于穿过钻杆的空隙，支撑框架的后侧留有用于穿过管路的空隙；所述密封框架设于支撑框架内部，密封框架内部形成有用于放置试样的密封腔体，密封框架的前侧设有用于钻杆通过的钻孔，钻孔处可拆卸固定有密封法兰盘；所述液压缸设有若干个，液压缸的缸体内嵌分布于支撑框架内部的每个框架面，液压缸的缸杆贯穿于密封框架内部，每个缸杆的端部均固定有用于挤压试样的压板；所述钻机上设有用于检测试样的检测装置，钻机控制钻杆穿过钻孔钻进到试样内部。

在一些实施例中，所述支撑框架包括固定框架、前端板和后端板，固定框架包括一体成型的上端板、下端板、左端板和右端板，前端板和后端板可拆卸固定连接于固定框架的前后两侧，前端板上留有用于穿过钻杆的空隙，后端板上留有用于穿过管路的空隙。

在一些实施例中，所述前端板包括前上端板和前下端板，后端板包括后上端板和后下端板，前上端板和后上端板分别可拆卸固定在上端板的前后两边，前下端板和后下端板分别可拆卸固定在下端板的前后两边，前上端板和前下端板之间留有用于穿过钻杆的空隙，后上端板和后下端板之间留有用于穿过管路的空隙。

在一些实施例中，所述支撑框架侧壁上的液压缸的缸杆将密封框架悬空支撑于支撑框架内部。

在一些实施例中，所述液压缸通过耐高压软管连接液压泵，液压泵连接智能液压控制系统，智能液压控制系统对埋设在试样中的光纤光栅压力传感器传输的信号进行反馈后控制液压泵为液压缸提供合适的动力。

在一些实施例中，全部或部分的压板开有气孔，气孔通过耐高压软管连通气源智能补给单元。

在一些实施例中，所述气源智能补给单元包括高压储气罐和真空泵，高压储气罐和真空泵通过耐高压软管与气孔连通，高压储气罐上设有智能气压控制系统和气压调控阀，智能气压控制系统对埋设在试样中的光纤光栅气压传感器传输的信号进行反馈后调控气压调控阀输出瓦斯的压力。

在一些实施例中，所述密封框架包括可拆卸连接的6个密封面，相接的两个密封面之间通过螺栓连接，在连接处设有密封条，密封框架上预留有不同功能的预留孔，预留孔的孔口接缝处涂有密封胶。

在一些实施例中，所述密封框架外侧设有声发射传感器。

本申请的第二方面实施例提出一种模拟钻进含不同地质构造的煤层的试验方法，利用上述的受载含瓦斯煤体模拟钻进与多参量随钻监测试验系统，包括如下步骤：

S1，根据试验要求配制试样；

S2，将试样放在密封框架底部的压板上，连接好气体管路和其他压板，将密封框架和支撑框架组装好；

S3，开启液压泵、智能液压控制系统与多参数记录分析系统，控制不同位置液压缸的压力以及活塞行程，模拟需要的地质构造运动，完毕后保持液压缸压力恒定不变；

S4，启动真空泵，对试样抽真空一段时间；

S5，关闭真空泵，打开气压调控阀和智能气压控制系统，向试样中充入气体直到吸附解吸平衡；

S6，打开密封法兰盘，驱动钻机将钻杆沿钻孔钻进试样，同时记录相关检测参数。

本发明的有益效果为：

(1)本发明具备对大尺度试样进行真三轴加载的功能，同时还可通过液压缸控制独立的压板对试样进行地质构造的模拟产生，真实的模拟现场地质条件，在钻进过程中能够持续补充瓦斯气体，更加真实的模拟现场工况；

(2)本发明依据相似准则，严格满足几何相似、物理力学相似、运动相似和动力相似，试验系统的各单元分工明确，工作高效；

(3)本发明综合采用多样化监测技术，借助数据综合处理系统，实现工程钻进过程多元信息实时监测分析；

(4)本发明为有效解决突出危险性随钻预测方法这一问题，针对性的设计了模拟钻进与多参数测量随钻监测试验系统，解决了井下施工现场不易开展现场试验的难题，使用传感器获取钻进过程中的多种数据，实现工程地质特征、煤岩变化以及瓦斯赋存状态的参数化定量化表征。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，

其中：

图1为本申请实施例中的受载含瓦斯煤体模拟钻进与多参量随钻监测试验系统在使用状态下的结构示意图；

图2为图1中A部分的放大示意图；

图3为图1中B-B面的剖视图；

附图标记：

1-支撑框架，101-固定框架，102-后上端板，103-前上端板，104-后下端板，105-前下端板；

2-液压缸，201-1号液压缸，202-2号液压缸，203-3号液压缸，204-4号液压缸，205-5号液压缸，206-6号液压缸，207-7号液压缸，208-8号液压缸；

3-缸杆，4-压板，5-密封框架，6-密封框架连接螺栓，7-高压储气罐，8-真空泵，9-气压调控阀，10-智能气压控制系统，11-支撑框架连接螺栓，12-钻机，13-钻机支架，14-试样，15-耐高压软管，16-液压泵，17-智能液压控制系统，18-光纤光栅气压传感器，19-光纤光栅压力传感器，20-声发射传感器，21-密封法兰盘，22-预制气路，23-钻杆。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的受载含瓦斯煤体模拟钻进与多参量随钻监测试验系统。

如图1-3所示，本申请实施例提出一种受载含瓦斯煤体模拟钻进与多参量随钻监测试验系统，包括支撑框架1、密封框架5、高地应力智能控制加载单元、气源智能补给单元、多参数监测记录分析单元和钻机12。

密封框架5设于支撑框架1内部，支撑框架1用于支撑密封框架5，密封框架5内部形成有用于放置试样的密封腔体，密封框架5能够提供高压瓦斯气体密封环境。

支撑框架1由多个框架面通过高强度螺栓拼接形成闭合空间，其中与钻进方向平行的四个框架面为一个整体，而与钻进方向垂直的框架面通过螺栓与其余四面连接。进一步的，试验系统的支撑框架1固定在地面上，支撑框架1包括固定框架101、前端板和后端板，其中，固定框架101为上、下、左、右四侧的框架面一体成型的结构，进一步的，包括一体成型的上端板、下端板、左端板和右端板，前端板和后端板可拆卸固定连接于固定框架101的前后两侧，可拆卸的方式可以是通过高强度的支撑框架1连接螺栓11固定连接。前端板包括前上端板103和前下端板105，后端板包括后上端板102和后下端板104，前上端板103和后上端板102分别可拆卸固定在上端板的前后两边，前下端板105和后下端板104分别可拆卸固定在下端板的前后两边，前上端板103和前下端板105之间留有一定的间距，用于穿过钻机12的钻杆23。后上端板102和后下端板104之间留有一定的间距，用于穿过耐高压软管15、液压管以及信号传输线。

密封框架5的前侧(即支撑框架1的前端板侧)设有用于钻杆23通过的钻孔，钻孔处可拆卸连接有密封法兰盘21。密封框架5包括可拆卸连接的6个密封面，相接的两个密封面之间通过高强度的密封框架连接螺栓6连接，面与面的连接处设有耐高压密封条，从而确保密封高压瓦斯。密封框架5上预留有不同功能的孔口，包括缸杆孔口和气孔口，孔口接缝处涂有耐高压密封胶保证密封效果。

高地应力智能控制加载单元能够为密封腔体中的试样14提供模拟地应力的三向应力加载并精准控制密封腔体中不同位置的加载压力大小，模拟煤体所受地应力状态。高地应力智能控制加载单元具体包括液压泵16、智能液压控制系统17、液压缸2、压板4，试验过程中智能液压控制系统17能够通过实时采集的模型压力来调节液压缸2的液压力，实现对煤层所受三向地应力状态的精准模拟。

液压缸2设有若干个，液压缸2的缸体整体内嵌在支撑框架1内，并分布于支撑框架1每个框架面内侧，液压缸2的缸杆3贯穿于密封框架5预留的缸杆孔口并指向试样14，每个缸杆3的端部均通过螺纹连接有用于挤压试样14的压板4，由智能液压控制系统17控制每块压板4的运动状态。

除了前端板一侧的压板4外，其余压板4均开有气孔，如图2所示，气孔在压板4内部形成预制气路22，与缸杆3连接一侧的气孔通过耐高压软管15连通气源智能补给单元，耐高压软管15穿过密封框架5预留的气孔口。与试样14接触一侧的气孔能够保证试样14吸附或输入瓦斯气体。

液压缸2通过耐高压软管15连接液压泵16，液压泵16连接智能液压控制系统17，智能液压控制系统17对埋设在试样14中的光纤光栅压力传感器19传输的信号进行反馈后控制液压泵16为液压缸2提供合适的动力，进而控制试样14所受压力。

侧部的液压缸2的缸杆3将密封框架5悬空支撑于支撑框架1内部，使密封框架5和支撑框架1的六个面之间留有一定空间，用于声发射传感器20的安装以及各线路的走线，同时也给压板4的活动留有一定空间。

气源智能补给单元为高瓦斯压力气体智能补给单元，利用智能气压控制系统10控制多点位向密封腔体中的试样14补给高压瓦斯气体，实现不间断稳定保压，实现高瓦斯压力状态下的煤层模拟。进一步的，高瓦斯压力气体智能补给单元包括高压储气罐7和真空泵8，高压储气罐7和真空泵8通过耐高压软管15与压板4的气孔连通，高压储气罐7上设有智能气压控制系统10和气压调控阀9，智能气压控制系统10对埋设在试样14中的光纤光栅气压传感器18传输的信号进行反馈后调控气压调控阀9输出瓦斯的压力。

钻机12为小型液压回转钻机，安装在钻机支架13上，钻机12包括钻机主体和钻杆23，钻机主体控制钻杆23穿过钻孔钻进到试样14内部。钻机12上安装有钻进速率、扭矩、钻速、轴压力、振动信号、钻进深度传感器以及瓦斯流量测定装置。钻进过程中安装在钻机主体和钻杆23上的传感器同步监测并将信号传输至多参数监测记录分析单元。

密封框架5外侧的上下两端均安装有声发射传感器20，位于密封框架5和支撑框架1之间的间隙中，并位于靠近前端板的位置。

多参数监测记录分析单元，包括监测单元和信号处理分析单元，监测单元除安装在钻机主体和钻杆23上的振动、扭矩、转速、位移、轴向压力传感器外，还包括安装在密封腔体中的全息声发射监测装置、钻进瓦斯涌出量测定装置、光纤光栅气压传感器18、光纤光栅压力传感器19，通过数据传输装置将监测到的信号传输到计算机上进行分析处理。所有涉及的传感器采集的信号均通过无线或蓝牙方式传输至多参数监测记录分析单元。

除进行正常煤层钻进过程的模拟外，利用本试验系统还能够模拟含不同地质构造的煤层的钻进过程。采用煤层预制、顶底板现浇的方式制作好试样14后放置在密封腔体中，控制压板4向不同方向运动，可模拟地层运动产生地质构造的过程，制作好存在地质构造的煤层的模型后保持压板4固定不动，向试样14充入高压瓦斯直到吸附解吸平衡后，启动钻机钻进密封腔体中的试样14，使用传感器获取并分析记录数据。具体试验方法和步骤如下：

(1)根据试验原型，基于相似准则，选定模型尺寸，将现场应力条件和瓦斯压力进行换算，得到试验模型应力和瓦斯压力，配制含瓦斯煤相似材料以及顶底板相似材料。

(2)在模具中分别按照尺寸预制顶底板以及煤层，并在其中埋设好传感器，待模型略成型后，按照底板、煤层、顶板的顺序放至密封腔体中，压制模拟地质构造的试样14。具体步骤为：提前卸下支撑框架1的前端板和后端板，并将密封框架5的顶部及侧面拆开；将略成型的模型按顺序放在密封腔体底部的压板4上后，连接好密封腔体中的气体管路以及压板4，将密封框架5以及支撑框架1固定安装好。

开启液压泵16、智能液压控制系统17与多参数记录分析系统，控制不同位置液压缸2的压力以及活塞行程，模拟地质构造运动，完毕后保持液压缸2的压力恒定不变。

如：1号液压缸201、4号液压缸204、5号液压缸205和8号液压泵208对应的压板4向下运动，2号液压缸202、3号液压泵203、6号液压缸206和7号液压缸207对应的压板4向上运动，能够形成类似褶曲的构造。又如：1号液压缸201、2号液压缸202、5号液压缸205和6号液压缸206对应的压板4向下运动，3号液压泵203、4号液压缸204、7号液压缸207和8号液压泵208对应的压板4向上运动，能够形成类似断层的构造。

(3)启动真空泵8，对试样14抽真空24小时；

(4)关闭真空泵8及相关阀门，打开气压调控阀9、智能气压控制系统10以及管路上相关阀门，向试样14中充入瓦斯气体直到吸附解吸平衡；

(5)打开密封法兰盘21，驱动钻机12将钻杆23沿钻孔钻进试样14，同时记录相关检测参数。

在一些具体的实施例中，同一个面上的相邻两块压板4之间可紧密接触。

需要指出的是，试样具有一定的强度，压板挤压的过程中试样不会被挤出至压板外，更不会挤出到密封腔体外，就算有很少的一部分被挤出到压板外也对测试结果没有影响。

在一些具体的实施例中，钻机安装位置可以调整，并不局限于仅从文中所述方向钻进试样14。

在一些具体的实施例中，注入试样14中的气体种类还可以为氮气(或液态N₂)，二氧化碳(或液态CO₂)等。

在一些具体的实施例中，可用的传感器包含但不限于文中出现的传感器。

在一些具体的实施例中，液压缸2为液压油缸。

本发明设计的受载含瓦斯煤体模拟钻进与多参量随钻监测试验系统，能够模拟真实的地质构造条件，并在钻进过程中持续提供瓦斯，模拟真实的煤层赋存状态，同时在钻进过程中能够对多参数进行实时监测，为研究突出危险性随钻预测提供了试验基础。

本发明提出的模拟含地质构造的煤层的试验方法，由系统控制不同位置液压缸的压力大小，使密封腔体中的大尺度试样在试验前先发生一定的形变和结构变化，从而模拟地层运动产生地质构造的过程，实现煤体非均质分布和大尺度试样不均匀加载的功能。能够真实模拟地质构造变化(如断层、褶曲等)和煤体结构变化(如存在软分层情况)。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种受载含瓦斯煤体模拟钻进与多参量随钻监测试验系统，其特征在于，包括：

支撑框架，所述支撑框架的前侧留有用于穿过钻杆的空隙，支撑框架的后侧留有用于穿过管路的空隙；

密封框架，所述密封框架设于支撑框架内部，密封框架内部形成有用于放置试样的密封腔体，密封框架的前侧设有用于钻杆通过的钻孔，钻孔处可拆卸固定有密封法兰盘；

液压缸，所述液压缸设有若干个，液压缸的缸体内嵌分布于支撑框架内部的每个框架面，液压缸的缸杆贯穿于密封框架内部，每个缸杆的端部均固定有用于挤压试样的压板；

钻机，所述钻机上设有用于检测试样的检测装置，钻机控制钻杆穿过钻孔钻进到试样内部。

2.根据权利要求1所述的受载含瓦斯煤体模拟钻进与多参量随钻监测试验系统，其特征在于，所述支撑框架包括固定框架、前端板和后端板，固定框架包括一体成型的上端板、下端板、左端板和右端板，前端板和后端板可拆卸固定连接于固定框架的前后两侧，前端板上留有用于穿过钻杆的空隙，后端板上留有用于穿过管路的空隙。

3.根据权利要求2所述的受载含瓦斯煤体模拟钻进与多参量随钻监测试验系统，其特征在于，所述前端板包括前上端板和前下端板，后端板包括后上端板和后下端板，前上端板和后上端板分别可拆卸固定在上端板的前后两边，前下端板和后下端板分别可拆卸固定在下端板的前后两边，前上端板和前下端板之间留有用于穿过钻杆的空隙，后上端板和后下端板之间留有用于穿过管路的空隙。

4.根据权利要求1所述的受载含瓦斯煤体模拟钻进与多参量随钻监测试验系统，其特征在于，所述支撑框架侧壁上的液压缸的缸杆将密封框架悬空支撑于支撑框架内部。

5.根据权利要求1所述的受载含瓦斯煤体模拟钻进与多参量随钻监测试验系统，其特征在于，所述液压缸通过耐高压软管连接液压泵，液压泵连接智能液压控制系统，智能液压控制系统对埋设在试样中的光纤光栅压力传感器传输的信号进行反馈后控制液压泵为液压缸提供合适的动力。

6.根据权利要求1所述的受载含瓦斯煤体模拟钻进与多参量随钻监测试验系统，其特征在于，全部或部分的压板开有气孔，气孔通过耐高压软管连通气源智能补给单元。

7.根据权利要求6所述的受载含瓦斯煤体模拟钻进与多参量随钻监测试验系统，其特征在于，所述气源智能补给单元包括高压储气罐和真空泵，高压储气罐和真空泵通过耐高压软管与气孔连通，高压储气罐上设有智能气压控制系统和气压调控阀，智能气压控制系统对埋设在试样中的光纤光栅气压传感器传输的信号进行反馈后调控气压调控阀输出瓦斯的压力。

8.根据权利要求1所述的受载含瓦斯煤体模拟钻进与多参量随钻监测试验系统，其特征在于，所述密封框架包括可拆卸连接的6个密封面，相接的两个密封面之间通过螺栓连接，在连接处设有密封条，密封框架上预留有不同功能的预留孔，预留孔的孔口接缝处涂有密封胶。

9.根据权利要求1所述的受载含瓦斯煤体模拟钻进与多参量随钻监测试验系统，其特征在于，所述密封框架外侧设有声发射传感器。

10.一种模拟钻进含不同地质构造的煤层的试验方法，其特征在于，利用权利要求1-9任一项所述的受载含瓦斯煤体模拟钻进与多参量随钻监测试验系统，包括如下步骤：

S1，根据试验要求配制试样；

S2，将试样放在密封框架底部的压板上，连接好气体管路和其他压板，将密封框架和支撑框架组装好；

S3，开启液压泵、智能液压控制系统与多参数记录分析系统，控制不同位置液压缸的压力以及活塞行程，模拟需要的地质构造运动，完毕后保持液压缸压力恒定不变；

S4，启动真空泵，对试样抽真空一段时间；

S5，关闭真空泵，打开气压调控阀和智能气压控制系统，向试样中充入气体直到吸附解吸平衡；

S6，打开密封法兰盘，驱动钻机将钻杆沿钻孔钻进试样，同时记录相关检测参数。

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