CN205719851U - 一种含瓦斯煤振动解吸特性实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种含瓦斯煤振动解吸特性实验装置，其包括以下内容：它包括实验台，在所述实验台的水浴室内设置有煤样罐；所述煤样罐通过管路与煤样瓦斯吸附解吸测定仪连接，所述煤样瓦斯吸附解吸测定仪通过一条管路与瓦斯气瓶连接，通过另一条管路与真空泵连接；所述煤样罐还通过两管路分别与集气瓶和HCA高压吸附装置连接；在所述实验台上紧固连接有激振器，所述激振器的输出端与所述煤样罐连接。本实用新型由于在实验台上设置有激振器，激振器的输出端与煤样罐连接，因此可对煤样罐中的煤样进行不同振动形式的模拟，从而获取不同的振动形式对煤样瓦斯解吸的影响。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种实验装置，特别是关于一种含瓦斯煤振动解吸特性实验装置。
背景技术
煤与瓦斯突出事故是煤矿井下最为严重的自然灾害之一。随着我国煤矿开采深度的增加，煤层瓦斯压力逐渐增加，煤与瓦斯突出危险性也在增加。振动作为诱导煤与瓦斯突出的一个重要因素近年来逐渐受到人们的重视。煤体受到振动影响后，一方面其解吸能力增强，煤体内吸附的瓦斯大量解吸，游离瓦斯增加，瓦斯压力增大，为煤与瓦斯突出埋下隐患；另一方面，振动也会对煤体的力学性质产生影响，振动后的煤体变软，强度降低，为突出的发生提供了有利条件。若振动诱发的解吸瓦斯无法及时排出就会造成瓦斯集聚，再加上煤体强度降低，很容易发生突出。因此研究振动对瓦斯解吸特性的影响尤为重要。在井下实际掘进、生产过程中，打钻、放炮和采掘时的割煤和运输等作业都会产生振动，因此实际作用于煤体的振动是多种振动形式的叠加。
发明内容
针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种结构简单使用方便的含瓦斯煤振动解吸特性实验装置。
为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种含瓦斯煤振动解吸特性实验装置，其特征在于：它包括实验台，在所述实验台的水浴室内设置有煤样罐；所述煤样罐通过管路与煤样瓦斯吸附解吸测定仪连接，所述煤样瓦斯吸附解吸测定仪通过一条管路与瓦斯气瓶连接，所述煤样瓦斯吸附解吸测定仪通过另一条管路与真空泵连接；所述煤样罐还通过两管路分别与集气瓶和HCA高压吸附装置连接；在所述实验台上紧固连接有激振器，所述激振器的输出端与所述煤样罐连接。
在所述瓦斯气瓶与所述煤样瓦斯吸附解吸测定仪之间的管路上设置有减压阀。
所述管路均采用刚性铜管制成。
在所述煤样罐与所述HCA高压吸附装置之间的管路上设置有压力传感器；所述激振器与发生器和功率放大器电连接；所述激振器的输出端上设置有加速度传感器。
还包括控制系统，所述控制系统包括与电脑电连接的数据采集器，所述数据采集器与所述压力传感器和所述加速度传感器电连接。
本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本实用新型由于在实验台上设置有激振器，激振器的输出端与煤样罐连接，因此可对煤样罐中的煤样进行不同振动形式的模拟，从而获取不同的振动形式对煤样瓦斯解吸的影响。2、本实用新型的激振器由于与发生器和功率放大器电连接，因此可实时调节监控煤样吸附解吸的频率和幅度。3、本实用新型的集气瓶由于通过管路与煤样罐连接，因此可以准确获取瓦斯解吸量，保证实验精度。4、本实用新型装置可实现煤样罐内瓦斯的常压解吸和带压解吸。
附图说明
图1是本实用新型装置的整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。
如图1所示，本实用新型包括实验台1，在实验台1的水浴室2内设置有煤样罐3，水浴室2用于控制煤样罐3吸附解吸时的温度。煤样罐3通过管路与煤样瓦斯吸附解吸测定仪4连接，煤样瓦斯吸附解吸测定仪4通过一条管路与瓦斯气瓶5连接，通过另一条管路与真空泵6连接。煤样罐3还通过两管路分别与测量解吸瓦斯量的集气瓶7和测量瓦斯气体压力的HCA(High-pressure Content Adsorbent,高压容量吸附)高压吸附装置8连接。在实验台1上紧固连接有激振器9，激振器9的输出端与煤样罐3连接，用于将震动传递给煤样罐3。
上述实施例中，在瓦斯气瓶5与煤样瓦斯吸附解吸测定仪4之间的管路上设置有减压阀11。
上述实施例中，各管路均采用刚性铜管制成。
上述实施例中，在煤样罐3与HCA高压吸附装置8之间的管路上设置有压力传感器12。
上述实施例中，激振器9与用于控制激振器9的振动形式和频率信号的发生器13电连接，与用于控制振幅的功率放大器14电连接；激振器9的输出端上设置有加速度传感器15。
上述实施例中，还包括控制系统10，控制系统10包括与电脑17电连接的数据采集器16，数据采集器16与压力传感器12、加速度传感器15电连接。
本实用新型在工作时，首先对煤样进行脱气处理：将煤样放在煤样罐3内密封，将水浴室2调节到实验温度，打开煤样瓦斯吸附解吸测定仪4和真空泵6，对煤样罐3进行脱气。然后对煤样进行吸附处理：打开瓦斯气瓶5、减压阀11以及煤样瓦斯吸附解吸测定仪4的储气罐，将瓦斯气体通过储气罐送入到煤样罐3中，使煤样与瓦斯琪充分吸附。再对煤样进行解吸处理：当吸附结束后，打开HCA高压吸附装置8记录瓦斯吸附平衡压力，然后通过控制系统10调节激振器9的输出端的振动频率和振动幅度，并通过集气瓶7记录瓦斯量，当集气瓶7内的瓦斯不再增加即解吸结束。
其中，煤样罐内瓦斯的解吸形式可以选择常压解吸或带压解吸。常压解吸实施步骤：待吸附平衡后，将游离瓦斯排出，当煤样罐3内瓦斯压力降到0MPa时，通过集气瓶7记录瓦斯解吸量，实现常压解吸。带压解吸实施步骤：待吸附平衡后，将游离瓦斯排出，当煤样罐3内瓦斯压力降到0MPa时，关闭阀门并通过煤样罐3上的压力传感器12来观测罐内的瓦斯压力增加值，由瓦斯压力值换算成解吸量值，实现带压解吸。
上述各实施例仅用于说明本实用新型，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。
Claims (5)
1.一种含瓦斯煤振动解吸特性实验装置，其特征在于：它包括实验台，在所述实验台的水浴室内设置有煤样罐；所述煤样罐通过管路与煤样瓦斯吸附解吸测定仪连接，所述煤样瓦斯吸附解吸测定仪通过一条管路与瓦斯气瓶连接，所述煤样瓦斯吸附解吸测定仪通过另一条管路与真空泵连接；所述煤样罐还通过两管路分别与集气瓶和HCA高压吸附装置连接；在所述实验台上紧固连接有激振器，所述激振器的输出端与所述煤样罐连接。
2.如权利要求1所述的一种含瓦斯煤振动解吸特性实验装置，其特征在于：在所述瓦斯气瓶与所述煤样瓦斯吸附解吸测定仪之间的管路上设置有减压阀。
3.如权利要求1所述的一种含瓦斯煤振动解吸特性实验装置，其特征在于：所述管路均采用刚性铜管制成。
4.如权利要求1所述的一种含瓦斯煤振动解吸特性实验装置，其特征在于：在所述煤样罐与所述HCA高压吸附装置之间的管路上设置有压力传感器；所述激振器与发生器和功率放大器电连接；所述激振器的输出端上设置有加速度传感器。
5.如权利要求4所述的一种含瓦斯煤振动解吸特性实验装置，其特征在于：还包括控制系统，所述控制系统包括与电脑电连接的数据采集器，所述数据采集器与所述压力传感器和所述加速度传感器电连接。
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|---|---|---|---|---|
| CN110029978A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-07-19 | 中国煤炭地质总局勘查研究总院 | 一种超磁致受迫振动增透系统 |
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| CN114542039A (zh) * | 2022-02-14 | 2022-05-27 | 北京科技大学 | 煤层切槽联合水压致裂应力演化规律的研究方法 |
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2016
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