CN115962982B - 一种方便测试煤样性能的地层煤样制备装置及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种方便测试煤样性能的地层煤样制备装置及其制备方法，包括底板、模具和限位组件，所述底板的顶部安装有压力泵，所述模具的内壁设置有活塞腔，所述压力泵的输出端安装有连接管，所述活塞腔的内壁安装有活塞柱，所述活塞柱的底端设置有二号滤网。本发明通过安装有模具和压力泵可以提高地层煤样制备装置对地层煤样进行制备的效率及性能测试，压力泵工作产生气压，活塞柱移动时通过二号滤网对样品进行施压，煤样在受到挤压时，内部含有的气体会通过一号滤网进入到排气管的内部排放至外界去，加热套工作模拟温度对地层煤样进行制备，达到快速对地层煤样进行制备的目的，可实现地层条件碎裂煤制备及物性测试和相关模拟实验。

Description

一种方便测试煤样性能的地层煤样制备装置及其制备方法

技术领域

本发明涉及地层煤样制备装置技术领域，具体为一种方便测试煤样性能的地层煤样制备装置及其制备方法。

背景技术

随着煤层气事业的发展，碎裂煤煤层气作为替补资源，逐渐引起煤层气开发人员的广泛关注，室内小样模拟实验是开发方案制定的基础，在煤层气开发中作用至关重要，棘手的是碎裂煤取至地面由于钻井扰动和失压发生松散，无法直接进行实验，需要首先对松散的碎裂煤样进行地层条件恢复，现有技术可以实现型煤压制，但是对于碎裂煤压制而言一方面压制压力不够精准，一方面不能直接进行测试，为此提出了一种方便测试煤样性能的地层煤样制备装置，可实现地层条件碎裂煤制备及物性测试和相关模拟实验，不仅可用于地层煤样制备与测试中，还可用于人造岩心制作与测试中，用途广泛。

现有的地层煤样制备装置存在的缺陷是：

1、专利文件CN205685794U公开了多尺寸型煤模具，“包括加压柱、成型模，成型模的两端均敞口，在成型模的底部设有底座，在成型模内设有1个以上的成型模内套环，在加压柱外设有一个以上的加压柱外套环，每一个成型模内套环都对应一个外径与之内径匹配的加压柱外套环。本实用新型采用在成型模内设有多个不同尺寸规格的成型模内套环，并在加压柱外设有多个不同尺寸规格的加压柱外套环，每组加压柱外套环根据尺寸的由小到大分别与尺寸由大到小的成型模内套环相互搭配使用，能制备不同尺寸的煤样，能有效节约实验成本。而且由于可以拆分运输，也显著降低了运输难度。本实用新型结构简单，成本低廉，使用效果好”，然而上述公开文献的多尺寸型煤模具，主要考虑制备不同尺寸的煤样，能有效节约实验成本，没有考虑到提高对地层煤样进行制备效率及性能测试的问题，因此，有必要研究出一种可以提高对地层煤样进行制备的结构，进而能够快速的对地层煤样进行制备及性能测试；

2、专利文件CN203580209U公开了型煤压制模具的成型筒体及型煤压制模具，“包括左半筒体(2a)和右半筒体(2b)，所述左半筒体(2a)和右半筒体(2b)扣合构成成型筒体(2)，所述左半筒体(2a)和右半筒体(2b)的接触面上对应设有凸起(3)和卡槽(1)，所述左半筒体(2a)和右半筒体(2b)扣合时，所述凸起(3)卡在卡槽(1)中。本实用新型还公开了用该成型筒制作的型煤压制模具”，然而上述公开文献的型煤压制模具的成型筒体及型煤压制模具，主要考虑脱模方便，没有考虑到提高设备安放稳定性的问题，因此，有必要研究出一种可以提高地层煤样制备装置安放稳定性的结构，进而能够防止地层煤样制备装置受到外界因素的影响位置滑动或倾倒；

3、专利文件CN205685793U公开了能提高煤样产品率的型煤模具，“包括加压柱、成型模，成型模为分瓣式结构，成型模由2-3个圆弧形组件组成一个底部封闭、顶部敞口的圆筒结构；另设有紧固套环，紧固套环的内径与成型模的外径对应，在成型模的上部及下部均各设一个紧固套环。本实用新型采用分瓣式结构的成型模，通过紧固套环来固定成型模，保证成型时的模具获得有效固定，煤样能通过拆开成型模的方式取出，避免了传统的型煤模具制得的煤样在脱模时容易受到损伤的问题，并且通过加压柱外套环及成型模内套环的配合使用，能适宜制备不同尺寸的煤样，能有效节约实验成本。而且由于可以拆分运输，也显著降低了运输难度”，然而上述公开文献的能提高煤样产品率的型煤模具，主要考虑避免脱模时造成煤样损伤，没有考虑到可以使施压组件快速复位的问题，因此，有必要研究出一种可以快速使施压组件复位的结构，进而能够便于地层煤样制备装置对下一次地层煤样进行制备；

4、专利文件CN212459082U公开了一种型煤制备气动脱模装置，“可有效地解决型煤制备脱模过程中，煤样难于与模具脱离及煤样脱离过程易损坏且脱模过程复杂等一系列问题。其解决方案包括在煤样成型缸体安装旋转装置，当型煤煤样制备完成后使成型模具缸体翻转开口向下，向成型模具缸体底端排气口注入高压气体，将煤样通过气压整体脱落出来，同时煤样脱落出来其开口存在缓冲装置，防止煤样脱落冲击遭到破坏”，然而上述公开文献的一种型煤制备气动脱模装置，主要考虑防止煤样脱落冲击遭到破坏，没有考虑到辅助工作人员对地层煤样制备装置内部压力进行观测的问题，因此，有必要研究出一种可以辅助工作人员观测地层煤样制备装置内部压力的结构，进而能够直观的对施加的压力进行观测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种方便测试煤样性能的地层煤样制备装置及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的提高对地层煤样进行制备效率及性能测试、提高设备安放稳定性、使施压组件快速复位和辅助工作人员对地层煤样制备装置内部压力进行观测的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种方便测试煤样性能的地层煤样制备装置，包括底板、模具和限位组件，所述底板的顶部安装有压力泵，所述模具的内壁安装有一号滤网；

所述一号滤网的顶部设置有样品，所述模具的内壁设置有活塞腔，所述压力泵的输出端安装有连接管，所述活塞腔的内壁安装有活塞柱，所述活塞柱的底端设置有二号滤网，所述一号滤网的底部设置有排气管；

所述底板的顶部安装有固定台。

优选的，所述模具的外壁环绕安装有加热套，活塞柱的外壁环绕安装有一号密封圈，模具的内壁安装有二号密封圈，模具的底部安装有底座，排气管的顶端设置有阀门。

优选的，所述固定台的内壁安装有两组限位组件，限位组件的内壁镶嵌设置有多组一号滑槽，一号滑槽的内壁贯穿安装有短杆，短杆的顶端固定安装有施压板，施压板的底部安装有两组定位板，定位板的正面设置有定位孔，限位组件的内壁镶嵌安装有两组定位槽，限位组件的顶部设置有多组复位弹簧，且短杆的一端贯穿复位弹簧的内部，固定台的内壁镶嵌安装有两组螺纹环，螺纹环的内壁安装有定位螺栓，且定位螺栓的一端延伸至定位孔的内部，短杆的底端固定安装有吸盘。

优选的，所述活塞腔的内壁安装有复位器，复位器的内壁安装有微型马达，微型马达的输出端安装有收卷轮，收卷轮的外壁环绕安装有牵引绳，活塞柱的顶部固定安装有连接架，且牵引绳的一端与连接架的外壁固定连接。

优选的，所述模具与活塞腔的外形呈圆柱状，且模具的顶部与活塞腔的底部通过螺纹连接，连接管的一端延伸至活塞腔的内部加热套的外形呈圆筒状，内壁与模具的外壁贴合，限位组件的外形呈长条状，对称安装在固定台的内部，一号滑槽与定位槽的外形均为长方形槽体，镶嵌安装在限位组件的内部，复位器共有两组固定安装在活塞腔的内壁。

优选的，所述连接管的顶部安装有压力表。

优选的，所述压力表的顶部安装有显示组件，显示组件的内壁安装有框架，框架的内壁安装有供电组件，显示组件的内壁安装有多组显示灯，压力表的内壁安装有多组一号触片，且一号触片分别与显示灯电性连接，压力表的内部安装有多组二号触片，且二号触片与供电组件电性连接，一号触片与二号触片一一对应设置。

优选的，所述压力表的内壁安装有指针，指针的底端安装有三号触片。

优选的，该地层煤样制备装置的工作步骤如下：

S1、首先在使用地层煤样制备装置进行地层条件碎裂煤制备和物性测试模拟实验时，将煤样放置在模具的内部中后，使压力泵工作产生气压，气压通过连接管进入到活塞腔的内部推动活塞腔内部的活塞柱垂直滑动位置，活塞柱移动时通过二号滤网对样品进行施压，煤样在受到挤压时，内部含有的气体会通过一号滤网进入到排气管的内部，进而排气管使气体排放至外界去，同时使加热套工作对模具进行加热，可以模拟温度对地层煤样进行制备，达到快速对地层煤样进行制备的目的，可实现地层条件碎裂煤制备及物性测试和相关模拟实验，不仅可用于地层煤样制备与测试中，还可用于人造岩心制作与测试中，用途广泛；

S2、在使用地层煤样制备装置对地层煤样进行制备时，将固定台放置在测试地点平面上发后，推动施压板移动，施压板移动时推动短杆移动位置，短杆移动位置时一号滑槽对短杆进行导向，使短杆垂直滑动位置，短杆移动推动吸盘移动，吸盘吸附在安放平面上后，转动定位螺栓通过螺纹环使定位螺栓的一端移动进入到定位孔的内部对定位板进行定位，进而可以使限位组件和固定台固定连接，提高了地层煤样制备装置安放的稳定性，达到提高地层煤样制备装置安放稳定性的目的，在使用地层煤样制备装置对地层煤样进行制备时，可以有效的防止地层煤样制备装置受到外界因素的影响，使其位置滑动或倾倒；

S3、在地层煤样制备装置对地层煤样制备完成后，需要使活塞柱复位便于下一次对地层煤样制备时，使两组微型马达的输出端同步转动带动收卷轮转动，收卷轮转动时对牵引绳进行收卷，牵引绳移动时通过连接架使活塞柱移动，进而使活塞柱可以复位便于下次地层煤样制备装置对地层煤样进行制备，达到自动使活塞柱复位的目的；

S4、在地层煤样制备装置对地层煤样制备期间，通过观察压力表内部的指针可以对地层煤样制备装置内部的压力进行实时的检测，同时在压力表内部的不同区域内设置有一号触片和二号触片，在指针转动时带动三号触片进行移动，三号触片与一号触片和二号触片接触后，供电组件内部的电流可以流动进入到显示灯的内部，使LED灯亮起，进而可以使工作人员直观的对地层煤样制备装置内部的压力进行观测，不用只能通过指针对地层煤样制备装置内部的压力进行观测，达到辅助工作人员对地层煤样制备装置内部压力进行观测的目的。

优选的，在所述步骤S1中，还包括如下步骤：

S11、一号密封圈和二号密封圈对煤样所在空间进行密封，使煤样中的气体只能流入到排气管的内部；

在所述步骤S2中，还包括如下步骤：

S21、需要移动地层煤样制备装置的位置时，反向转动定位螺栓，使定位螺栓移动对定位板不再进行限位，拉动施压板移动，进而使吸盘移动位置，在施压板移动位置时，复位弹簧复位可以辅助推动施压板进行复位。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明通过安装有模具和压力泵可以提高地层煤样制备装置对地层煤样进行制备的效率及性能测试，在使用地层煤样制备装置进行地层条件碎裂煤制备和物性测试模拟实验时，将煤样放置在模具的内部中后，使压力泵工作产生气压，气压通过连接管进入到活塞腔的内部推动活塞腔内部的活塞柱垂直滑动位置，活塞柱移动时通过二号滤网对样品进行施压，煤样在受到挤压时，内部含有的气体会通过一号滤网进入到排气管的内部，进而排气管使气体排放至外界去，同时使加热套工作对模具进行加热，可以模拟温度对地层煤样进行制备，达到快速对地层煤样进行制备的目的，可实现地层条件碎裂煤制备及物性测试和相关模拟实验，不仅可用于地层煤样制备与测试中，还可用于人造岩心制作与测试中，用途广泛；

2.本发明通过安装有限位组件和吸盘可以提高地层煤样制备装置安放的稳定性，使用地层煤样制备装置对地层煤样进行制备时，将固定台放置在测试地点平面上发后，推动施压板移动，施压板移动时推动短杆移动位置，短杆移动位置时一号滑槽对短杆进行导向，使短杆垂直滑动位置，短杆移动推动吸盘移动，吸盘吸附在安放平面上后，转动定位螺栓通过螺纹环使定位螺栓的一端移动进入到定位孔的内部对定位板进行定位，进而可以使限位组件和固定台固定连接，提高了地层煤样制备装置安放的稳定性，达到提高地层煤样制备装置安放稳定性的目的，在使用地层煤样制备装置对地层煤样进行制备时，可以有效的防止地层煤样制备装置受到外界因素的影响，使其位置滑动或倾倒；

3.本发明通过安装有复位器可以使地层煤样制备装置所用的施压组件快速的复位，地层煤样制备装置对地层煤样制备完成后，需要使活塞柱复位便于下一次对地层煤样制备时，使两组微型马达的输出端同步转动带动收卷轮转动，收卷轮转动时对牵引绳进行收卷，牵引绳移动时通过连接架使活塞柱移动，进而使活塞柱可以复位便于下次地层煤样制备装置对地层煤样进行制备，达到自动使活塞柱复位的目的；

4.本发明通过安装有显示组件可以直观的对地层煤样制备装置内部压力进行观测，在地层煤样制备装置对地层煤样制备期间，通过观察压力表内部的指针可以对地层煤样制备装置内部的压力进行实时的检测，同时在压力表内部的不同区域内设置有一号触片和二号触片，在指针转动时带动三号触片进行移动，三号触片与一号触片和二号触片接触后，供电组件内部的电流可以流动进入到显示灯的内部，使LED灯亮起，进而可以使工作人员直观的对地层煤样制备装置内部的压力进行观测，不用只能通过指针对地层煤样制备装置内部的压力进行观测，达到辅助工作人员对地层煤样制备装置内部压力进行观测的目的。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的剖面结构示意图；

图3为本发明的限位组件结构示意图；

图4为本发明的定位孔结构示意图；

图5为本发明的复位器结构示意图；

图6为本发明的显示组件结构示意图；

图7为本发明的指针结构示意图；

图8本发明的工作流程图。

图中：1、底板；2、固定台；3、底座；4、压力泵；5、连接管；6、模具；7、加热套；8、活塞腔；9、二号滤网；10、样品；11、一号滤网；12、排气管；13、一号密封圈；14、二号密封圈；15、阀门；16、限位组件；17、一号滑槽；18、短杆；19、施压板；20、复位弹簧；21、定位槽；22、定位板；23、定位孔；24、螺纹环；25、定位螺栓；26、吸盘；27、活塞柱；28、复位器；29、微型马达；30、收卷轮；31、牵引绳；32、连接架；33、压力表；34、显示组件；35、框架；36、供电组件；37、显示灯；38、二号触片；39、一号触片；40、指针；41、三号触片。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1和图8，本发明提供的一种实施例：一种方便测试煤样性能的地层煤样制备装置，包括底板1、模具6和限位组件16，模具6与活塞腔8的外形呈圆柱状，且模具6的顶部与活塞腔8的底部通过螺纹连接，模具6为地层煤样制备装置所制备的煤样提供安放空间，连接管5的一端延伸至活塞腔8的内部加热套7的外形呈圆筒状，内壁与模具6的外壁贴合，限位组件16的外形呈长条状，对称安装在固定台2的内部，一号滑槽17与定位槽21的外形均为长方形槽体，镶嵌安装在限位组件16的内部，复位器28共有两组固定安装在活塞腔8的内壁。

请参阅图1和图2，底板1的顶部安装有压力泵4，模具6的内壁安装有一号滤网11，一号滤网11的顶部设置有样品10，模具6的内壁设置有活塞腔8，压力泵4的输出端安装有连接管5，活塞腔8的内壁安装有活塞柱27，活塞柱27的底端设置有二号滤网9，一号滤网11的底部设置有排气管12，底板1的顶部安装有固定台2，模具6的外壁环绕安装有加热套7，活塞柱27的外壁环绕安装有一号密封圈13，模具6的内壁安装有二号密封圈14，模具6的底部安装有底座3，排气管12的顶端设置有阀门15，在使用地层煤样制备装置进行地层条件碎裂煤制备和物性测试模拟实验时，将煤样放置在模具6的内部中后，使压力泵4工作产生气压，气压通过连接管5进入到活塞腔8的内部推动活塞腔8内部的活塞柱27垂直滑动位置，活塞柱27移动时通过二号滤网9对样品10进行施压，煤样在受到挤压时，内部含有的气体会通过一号滤网11进入到排气管12的内部，进而排气管12使气体排放至外界去，同时使加热套7工作对模具6进行加热，可以模拟温度对地层煤样进行制备，达到快速对地层煤样进行制备的目的，可实现地层条件碎裂煤制备及物性测试和相关模拟实验，不仅可用于地层煤样制备与测试中，还可用于人造岩心制作与测试中，用途广泛。

请参阅图3和图4，固定台2的内壁安装有两组限位组件16，限位组件16的内壁镶嵌设置有多组一号滑槽17，一号滑槽17的内壁贯穿安装有短杆18，短杆18的顶端固定安装有施压板19，施压板19的底部安装有两组定位板22，定位板22的正面设置有定位孔23，限位组件16的内壁镶嵌安装有两组定位槽21，限位组件16的顶部设置有多组复位弹簧20，且短杆18的一端贯穿复位弹簧20的内部，固定台2的内壁镶嵌安装有两组螺纹环24，螺纹环24的内壁安装有定位螺栓25，且定位螺栓25的一端延伸至定位孔23的内部，短杆18的底端固定安装有吸盘26，使用地层煤样制备装置对地层煤样进行制备时，将固定台2放置在测试地点平面上发后，推动施压板19移动，施压板19移动时推动短杆18移动位置，短杆18移动位置时一号滑槽17对短杆18进行导向，使短杆18垂直滑动位置，短杆18移动推动吸盘26移动，吸盘26吸附在安放平面上后，转动定位螺栓25通过螺纹环24使定位螺栓25的一端移动进入到定位孔23的内部对定位板22进行定位，进而可以使限位组件16和固定台2固定连接，提高了地层煤样制备装置安放的稳定性，达到提高地层煤样制备装置安放稳定性的目的，在使用地层煤样制备装置对地层煤样进行制备时，可以有效的防止地层煤样制备装置受到外界因素的影响，使其位置滑动或倾倒。

请参阅图5，活塞腔8的内壁安装有复位器28，复位器28的内壁安装有微型马达29，微型马达29的输出端安装有收卷轮30，收卷轮30的外壁环绕安装有牵引绳31，活塞柱27的顶部固定安装有连接架32，且牵引绳31的一端与连接架32的外壁固定连接，地层煤样制备装置对地层煤样制备完成后，需要使活塞柱27复位便于下一次对地层煤样制备时，使两组微型马达29的输出端同步转动带动收卷轮30转动，收卷轮30转动时对牵引绳31进行收卷，牵引绳31移动时通过连接架32使活塞柱27移动，进而使活塞柱27可以复位便于下次地层煤样制备装置对地层煤样进行制备，达到自动使活塞柱27复位的目的。

请参阅图6和图7，连接管5的顶部安装有压力表33，压力表33的顶部安装有显示组件34，显示组件34的内壁安装有框架35，框架35的内壁安装有供电组件36，显示组件34的内壁安装有多组显示灯37，压力表33的内壁安装有多组一号触片39，且一号触片39分别与显示灯37电性连接，压力表33的内部安装有多组二号触片38，且二号触片38与供电组件36电性连接，一号触片39与二号触片38一一对应设置，压力表33的内壁安装有指针40，指针40的底端安装有三号触片41，通过观察压力表33内部的指针40可以对地层煤样制备装置内部的压力进行实时的检测，同时在压力表33内部的不同区域内设置有一号触片39和二号触片38，在指针40转动时带动三号触片41进行移动，三号触片41与一号触片39和二号触片38接触后，供电组件36内部的电流可以流动进入到显示灯37的内部，使LED灯亮起，进而可以使工作人员直观的对地层煤样制备装置内部的压力进行观测，不用只能通过指针40对地层煤样制备装置内部的压力进行观测，达到辅助工作人员对地层煤样制备装置内部压力进行观测的目的。

该地层煤样制备装置的工作步骤如下：

S1、首先在使用地层煤样制备装置进行地层条件碎裂煤制备和物性测试模拟实验时，将煤样放置在模具6的内部中后，使压力泵4工作产生气压，气压通过连接管5进入到活塞腔8的内部推动活塞腔8内部的活塞柱27垂直滑动位置，活塞柱27移动时通过二号滤网9对样品10进行施压，煤样在受到挤压时，内部含有的气体会通过一号滤网11进入到排气管12的内部，进而排气管12使气体排放至外界去，同时使加热套7工作对模具6进行加热，可以模拟温度对地层煤样进行制备，达到快速对地层煤样进行制备的目的，可实现地层条件碎裂煤制备及物性测试和相关模拟实验，不仅可用于地层煤样制备与测试中，还可用于人造岩心制作与测试中，用途广泛；

S2、在使用地层煤样制备装置对地层煤样进行制备时，将固定台2放置在测试地点平面上发后，推动施压板19移动，施压板19移动时推动短杆18移动位置，短杆18移动位置时一号滑槽17对短杆18进行导向，使短杆18垂直滑动位置，短杆18移动推动吸盘26移动，吸盘26吸附在安放平面上后，转动定位螺栓25通过螺纹环24使定位螺栓25的一端移动进入到定位孔23的内部对定位板22进行定位，进而可以使限位组件16和固定台2固定连接，提高了地层煤样制备装置安放的稳定性，达到提高地层煤样制备装置安放稳定性的目的，在使用地层煤样制备装置对地层煤样进行制备时，可以有效的防止地层煤样制备装置受到外界因素的影响，使其位置滑动或倾倒；

S3、在地层煤样制备装置对地层煤样制备完成后，需要使活塞柱27复位便于下一次对地层煤样制备时，使两组微型马达29的输出端同步转动带动收卷轮30转动，收卷轮30转动时对牵引绳31进行收卷，牵引绳31移动时通过连接架32使活塞柱27移动，进而使活塞柱27可以复位便于下次地层煤样制备装置对地层煤样进行制备，达到自动使活塞柱27复位的目的；

S4、在地层煤样制备装置对地层煤样制备期间，通过观察压力表33内部的指针40可以对地层煤样制备装置内部的压力进行实时的检测，同时在压力表33内部的不同区域内设置有一号触片39和二号触片38，在指针40转动时带动三号触片41进行移动，三号触片41与一号触片39和二号触片38接触后，供电组件36内部的电流可以流动进入到显示灯37的内部，使LED灯亮起，进而可以使工作人员直观的对地层煤样制备装置内部的压力进行观测，不用只能通过指针40对地层煤样制备装置内部的压力进行观测，达到辅助工作人员对地层煤样制备装置内部压力进行观测的目的。

在步骤S1中，还包括如下步骤：

S11、一号密封圈13和二号密封圈14对煤样所在空间进行密封，使煤样中的气体只能流入到排气管12的内部；

在步骤S2中，还包括如下步骤：

S21、需要移动地层煤样制备装置的位置时，反向转动定位螺栓25，使定位螺栓25移动对定位板22不再进行限位，拉动施压板19移动，进而使吸盘26移动位置，在施压板19移动位置时，复位弹簧20复位可以辅助推动施压板19进行复位。

工作原理，首先在使用地层煤样制备装置进行地层条件碎裂煤制备和物性测试模拟实验时，将煤样放置在模具6的内部中后，使压力泵4工作产生气压，气压通过连接管5进入到活塞腔8的内部推动活塞腔8内部的活塞柱27垂直滑动位置，活塞柱27移动时通过二号滤网9对样品10进行施压，煤样在受到挤压时，内部含有的气体会通过一号滤网11进入到排气管12的内部，进而排气管12使气体排放至外界去，同时使加热套7工作对模具6进行加热，可以模拟温度对地层煤样进行制备，达到快速对地层煤样进行制备的目的，可实现地层条件碎裂煤制备及物性测试和相关模拟实验，不仅可用于地层煤样制备与测试中，还可用于人造岩心制作与测试中，用途广泛，在使用地层煤样制备装置对地层煤样进行制备时，将固定台2放置在测试地点平面上发后，推动施压板19移动，施压板19移动时推动短杆18移动位置，短杆18移动位置时一号滑槽17对短杆18进行导向，使短杆18垂直滑动位置，短杆18移动推动吸盘26移动，吸盘26吸附在安放平面上后，转动定位螺栓25通过螺纹环24使定位螺栓25的一端移动进入到定位孔23的内部对定位板22进行定位，进而可以使限位组件16和固定台2固定连接，提高了地层煤样制备装置安放的稳定性，达到提高地层煤样制备装置安放稳定性的目的，在使用地层煤样制备装置对地层煤样进行制备时，可以有效的防止地层煤样制备装置受到外界因素的影响，使其位置滑动或倾倒，在地层煤样制备装置对地层煤样制备完成后，需要使活塞柱27复位便于下一次对地层煤样制备时，使两组微型马达29的输出端同步转动带动收卷轮30转动，收卷轮30转动时对牵引绳31进行收卷，牵引绳31移动时通过连接架32使活塞柱27移动，进而使活塞柱27可以复位便于下次地层煤样制备装置对地层煤样进行制备，达到自动使活塞柱27复位的目的，在地层煤样制备装置对地层煤样制备期间，通过观察压力表33内部的指针40可以对地层煤样制备装置内部的压力进行实时的检测，同时在压力表33内部的不同区域内设置有一号触片39和二号触片38，在指针40转动时带动三号触片41进行移动，三号触片41与一号触片39和二号触片38接触后，供电组件36内部的电流可以流动进入到显示灯37的内部，使LED灯亮起，进而可以使工作人员直观的对地层煤样制备装置内部的压力进行观测，不用只能通过指针40对地层煤样制备装置内部的压力进行观测，达到辅助工作人员对地层煤样制备装置内部压力进行观测的目的。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (5)

1.一种地层煤样制备装置，包括底板（1）、模具（6）和限位组件（16），其特征在于：所述底板（1）的顶部安装有压力泵（4），所述模具（6）的内壁安装有一号滤网（11）；

所述一号滤网（11）的顶部设置有样品（10），所述模具（6）的内壁设置有活塞腔（8），所述压力泵（4）的输出端安装有连接管（5），所述活塞腔（8）的内壁安装有活塞柱（27），所述活塞柱（27）的底端设置有二号滤网（9），所述一号滤网（11）的底部设置有排气管（12）；

所述底板（1）的顶部安装有固定台（2）；

所述模具（6）的外壁环绕安装有加热套（7），活塞柱（27）的外壁环绕安装有一号密封圈（13），模具（6）的内壁安装有二号密封圈（14），模具（6）的底部安装有底座（3），排气管（12）的顶端设置有阀门（15）；

所述固定台（2）的内壁安装有两组限位组件（16），限位组件（16）的内壁镶嵌设置有多组一号滑槽（17），一号滑槽（17）的内壁贯穿安装有短杆（18），短杆（18）的顶端固定安装有施压板（19），施压板（19）的底部安装有两组定位板（22），定位板（22）的正面设置有定位孔（23），限位组件（16）的内壁镶嵌安装有两组定位槽（21），限位组件（16）的顶部设置有多组复位弹簧（20），且短杆（18）的一端贯穿复位弹簧（20）的内部，固定台（2）的内壁镶嵌安装有两组螺纹环（24），螺纹环（24）的内壁安装有定位螺栓（25），且定位螺栓（25）的一端延伸至定位孔（23）的内部，短杆（18）的底端固定安装有吸盘（26）；

所述活塞腔（8）的内壁安装有复位器（28），复位器（28）的内壁安装有微型马达（29），微型马达（29）的输出端安装有收卷轮（30），收卷轮（30）的外壁环绕安装有牵引绳（31），活塞柱（27）的顶部固定安装有连接架（32），且牵引绳（31）的一端与连接架（32）的外壁固定连接；

所述连接管（5）的顶部安装有压力表（33）；

所述压力表（33）的顶部安装有显示组件（34），显示组件（34）的内壁安装有框架（35），框架（35）的内壁安装有供电组件（36），显示组件（34）的内壁安装有多组显示灯（37），压力表（33）的内壁安装有多组一号触片（39），且一号触片（39）分别与显示灯（37）电性连接，压力表（33）的内部安装有多组二号触片（38），且二号触片（38）与供电组件（36）电性连接，一号触片（39）与二号触片（38）一一对应设置。

2.根据权利要求1所述的一种地层煤样制备装置，其特征在于：所述模具（6）与活塞腔（8）的外形呈圆柱状，且模具（6）的顶部与活塞腔（8）的底部通过螺纹连接，连接管（5）的一端延伸至活塞腔（8）的内部加热套（7）的外形呈圆筒状，内壁与模具（6）的外壁贴合，限位组件（16）的外形呈长条状，对称安装在固定台（2）的内部，一号滑槽（17）与定位槽（21）的外形均为长方形槽体，镶嵌安装在限位组件（16）的内部，复位器（28）共有两组固定安装在活塞腔（8）的内壁。

3.根据权利要求2所述的一种地层煤样制备装置，其特征在于：所述压力表（33）的内壁安装有指针（40），指针（40）的底端安装有三号触片（41）。

4.根据权利要求3所述的一种地层煤样制备装置的制备方法，其特征在于，该地层煤样制备装置的工作步骤如下：

S1、在使用地层煤样制备装置对地层煤样进行制备时，将固定台（2）放置在测试地点平面上方后，推动施压板（19）移动，施压板（19）移动时推动短杆（18）移动位置，短杆（18）移动位置时一号滑槽（17）对短杆（18）进行导向，使短杆（18）垂直滑动位置，短杆（18）移动推动吸盘（26）移动，吸盘（26）吸附在安放平面上后，转动定位螺栓（25）通过螺纹环（24）使定位螺栓（25）的一端移动进入到定位孔（23）的内部对定位板（22）进行定位，进而使限位组件（16）和固定台（2）固定连接；

S2、将煤样放置在模具（6）的内部中后，使压力泵（4）工作产生气压，气压通过连接管（5）进入到活塞腔（8）的内部推动活塞腔（8）内部的活塞柱（27）垂直滑动位置，活塞柱（27）移动时通过二号滤网（9）对样品（10）进行施压，煤样在受到挤压时，内部含有的气体会通过一号滤网（11）进入到排气管（12）的内部，进而排气管（12）使气体排放至外界去，同时使加热套（7）工作对模具（6）进行加热，模拟温度对地层煤样进行制备，达到快速对地层煤样进行制备的目的；

S3、在地层煤样制备装置对地层煤样制备期间，通过观察压力表（33）内部的指针（40）对地层煤样制备装置内部的压力进行实时的检测，同时在压力表（33）内部的不同区域内设置有一号触片（39）和二号触片（38），在指针（40）转动时带动三号触片（41）进行移动，三号触片（41）与一号触片（39）和二号触片（38）接触后，供电组件（36）内部的电流流动进入到显示灯（37）的内部，使LED灯亮起，进而使工作人员直观的对地层煤样制备装置内部的压力进行观测；

S4、在地层煤样制备装置对地层煤样制备完成后，需要使活塞柱（27）复位便于下一次对地层煤样制备时，使两组微型马达（29）的输出端同步转动带动收卷轮（30）转动，收卷轮（30）转动时对牵引绳（31）进行收卷，牵引绳（31）移动时通过连接架（32）使活塞柱（27）移动，进而使活塞柱（27）复位便于下次地层煤样制备装置对地层煤样进行制备，达到自动使活塞柱（27）复位的目的。

5.根据权利要求4所述的一种地层煤样制备装置的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中，还包括如下步骤：

S11、需要移动地层煤样制备装置的位置时，反向转动定位螺栓（25），使定位螺栓（25）移动对定位板（22）不再进行限位，拉动施压板（19）移动，进而使吸盘（26）移动位置，在施压板（19）移动位置时，复位弹簧（20）复位辅助推动施压板（19）进行复位；

在所述步骤S2中，还包括如下步骤：

S21、一号密封圈（13）和二号密封圈（14）对煤样所在空间进行密封，使煤样中的气体只能流入到排气管（12）的内部。