[实用新型]一种变压变温条件下瓦斯解吸实验系统

说明书

本实用新型涉及一种变压变温条件下瓦斯解吸实验系统。包括充气系统，抽真空系统，变压变温系统，解吸环境压力控制系统，参数采集与测控系统。充气系统包括高压气源、气体减压阀及压力表；抽真空系统包括真空泵、真空表和三通阀门；变压变温系统包括电磁圈和真三轴加载装置；解吸环境压力控制系统包括压力缓冲罐、维压容器、活塞、活塞杆及伺服电机；参数采集与测控系统包括瓦斯压力传感器、温度传感器和流量计。本实用新型可以还原煤样真实应力环境、真实温度条件、控制解吸环境压力，计算机智能控制实验系统并实时监测数据。本实验系统测控精准、测控范围广、压力控制稳定、操作智能。更好地研究不同温度与解吸环境压力的瓦斯解吸规律。

技术领域

本实用新型涉及煤矿瓦斯灾害防治领域，特别涉及一种变压变温条件下瓦斯解吸实验系统。

背景技术

煤层瓦斯含量是用来表征煤层气储层特征的关键参数，所以准确测定煤层瓦斯含量对于煤层气资源勘探开发和煤矿瓦斯灾害防治均具有重要意义。由于煤岩所处煤层的应力环境复杂，应力条件变化较快，导致煤岩的孔裂隙发生变化，从而导致煤层瓦斯解吸也发生相应的变化，因此需要通过实验手段了解煤层瓦斯解吸特性，同时煤岩所处煤层的温度及解吸过程形成的环境压力也会影响其瓦斯解吸特性。然而目前有关瓦斯解吸实验考虑的影响因素较为单一，真三轴加载条件下煤岩瓦斯解吸特性研究较少；实验系统只能设置为某一恒定温度，未能实现变温条件；在解吸环境压力上多以常压静态为主，负压状态考虑较少。还存在着测控精度低，测控范围小、压力控制不稳定、智能化程度低等问题，从而造成实验结果发生偏差。有必要提出一个由计算机精准控制的智能化实验系统，还原煤岩真实应力条件，研究不同温度与解吸环境压力条件下瓦斯解吸规律，并且控制实验向预想的方向稳定进行得到瓦斯解吸规律，从而为瓦斯灾害防治提供理论依据。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种变压变温条件下瓦斯解吸实验系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案。

一种变压变温条件下瓦斯解吸实验系统。包括充气系统，抽真空系统，变压变温系统，解吸环境压力控制系统，参数采集与测控系统。充气系统包括依次串联的高压气源和高压气源上的气体减压阀及压力表。抽真空系统包括真空泵、真空表和三通阀门，真空泵和真空表依次串联后与气体减压阀一起接入三通阀门。变压变温系统包括电磁圈和真三轴加载装置，三通阀与手动阀一连接插入煤样中，煤样正上方插入第一轴进油管、第一轴压油缸，左侧插入第二轴进油管一、第二轴压油缸一，右侧插入第二轴进油管二、第二轴压油缸二，煤样正后方插入第三轴进油管一、第三轴压油缸一，煤样正前方插入第三轴进油管二、第三轴压油缸二，构成真三轴加载装置并接入计算机中由计算机控制；煤样正下方安装电磁圈，以便还原煤层真实温度环境。解吸环境压力控制系统包括缓冲罐、温度传感器二、计算机、瓦斯压力传感器二、电磁阀三、维压容器、活塞、伺服电机。压力缓冲罐接入维压容器，温度传感器二接入压力缓冲罐，其数据传入到计算机中；电磁阀三的一端也接入到维压容器，电磁阀三的另一端排空；压力传感器二一端连接到计算机中，另一端连接伺服电机，伺服电机带动活塞杆运动，使得维压容器内的活塞运动。参数采集与测控系统包括瓦斯压力传感器一、温度传感器一、手动阀二、三通一、电磁阀一、电磁阀二、流量计、三通二、手动阀三。瓦斯压力传感器一与温度传感器一一起并联接入煤样右下方，其数据传入到计算机中；煤样右上方通过手动阀二与三通一相连，三通一其余两端分别连接电磁阀一和电磁阀二，电磁阀二另一端与流量计相连并接入三通二，电磁阀一、电磁阀二及流量计的数据传入到计算机中；三通二的其余两端分别连接手动阀三和压力缓冲罐。

优选的，所述一种变压变温条件下瓦斯解吸实验系统包括：包括充气系统，抽真空系统，变压变温系统，解吸环境压力控制系统，参数采集与测控系统。