[实用新型]一种测试煤体瓦斯吸附解吸热效应实验系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种煤样瓦斯吸附解吸实验系统，具体涉及一种适用于研究一种测试煤 体瓦斯吸附解吸热效应实验系统。

背景技术

煤与瓦斯突出过程是极其复杂的，目前尚没有提出统一的突出机理。研究煤体瓦斯解吸 扩散规律，对于煤与瓦斯突出预测、煤层瓦斯含量预测等具有很重要的现实意义。研究表明： 在煤层中，影响瓦斯解吸扩散的因素有很多：微观上有煤的分子结构、煤体内部孔隙特征、 煤和瓦斯气体的物理化学性质等；宏观上有煤样粒度、煤的破坏类型、煤体内原始瓦斯含量、 吸附平衡压力等。煤体在瓦斯吸附和解吸过程中，煤体温度会发生变化。近年来，许多研究 者开始了对煤体瓦斯解吸过程规律进行了研究，并相继开发了测试煤岩吸附量以及吸附解吸 变形的技术和实验装置，但未有一种能够准确监测煤体瓦斯吸附解吸过程中煤体温度变化的 实验系统。因此，有必要设计一种能够监测煤体瓦斯吸附解吸热效应的实验系统。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种测试煤体瓦斯吸附解吸热效应实验系统， 其能够对煤体瓦斯吸附、解吸实验过程中的温度变化进行实时精确测量，对于全面研究煤体 瓦斯吸附、解吸扩散规律及机理具有重要意义。

本实用新型通过下述技术方案来实现：

一种测试煤体瓦斯吸附解吸热效应实验系统，包括总管路、供瓦斯装置、供氦气装置、 负压抽放装置、吸附装置、解吸集气系统、测压系统和测温系统。

供瓦斯装置包括高压瓦斯瓶，高压瓦斯瓶的出口装有第一压力计和第一球阀。

供氦气装置包括高压氦气瓶，高压氦气瓶的出口装有第二压力计和第二球阀；所述供瓦 斯装置与供氦气装置通过三通连接到总管路上。

负压抽放装置包括真空泵、真空计、第三球阀和分支连接管，所述真空泵、真空计和第 三球阀通过分支连接管依次串联连通。

吸附装置包括样品罐、参照罐、主进气管、支进气管、第一针阀和第二针阀，所述样品 罐、参照罐、第一针阀和第二针阀通过支进气管串联连通。主进气管一端通过三通与第一针 阀、第二针阀之间的支进气管连通；主进气管另一端通过四通与总管路、负压抽放装置的分 支连接管连通。

解吸集气系统包括升降台、位于升降台上部的龙头瓶、顶部和底部封闭的量筒、集气管、 第四球阀、排气管和第五球阀。量筒的底部通过软管与龙头瓶的下部连通，量筒的顶部设有 集气口和排气口。集气管的一端与第四球阀、量筒顶部集气口连通，集气管的另一端与总管 路连通。第五球阀通过排气管与量筒连通。

测压系统包括位于支进气管内靠近样品罐、参照罐进口处的两个压力传感器和控制台； 压力传感器通过导线与控制台连接。

测温系统包括位于样品罐内部的温度传感器、数据采集仪和计算机。温度传感器、数据 采集仪和计算机通过导线串联连接。

上述的样品罐的容积为参照罐的1.5～3倍。样品罐主要由罐体和罐盖组成。

上述罐体和罐盖之间设有“O”型密封圈。

上述罐体内部的侧壁和底部均设有隔热装置。

上述罐盖上设有高压进气口和用于通过测温系统导线的空心螺栓。空心螺栓采用硅橡胶 密封。

上述的罐盖的下部设有过滤装置。过滤装置由多层海绵或者无纺布组成。

上述的样品罐和参照罐均放置在恒温箱中。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的实验系统不仅可以进行不同煤体粒度、煤种、瓦斯压力等条件下的煤体瓦 斯吸附、解吸实验，深入分析煤粒瓦斯解吸扩散规律，还能够对整个煤体吸附解吸实验过程 中的煤体内部温度变化规律进行连续准确测量，为研究煤体瓦斯吸附解吸过程中的温度变化 及热效应提供了实验基础，对于研究煤层瓦斯突出防治具有重要意义。

附图说明

附图1是本实用新型一种测试煤体瓦斯吸附解吸热效应实验系统的结构示意图；

附图2是本实用新型中样品罐的结构示意图；