[实用新型]旋转扰动饱含瓦斯煤体的实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及煤样实验装置，特别是一种旋转扰动饱含瓦斯煤体的实验装置。

背景技术

煤是一种具有强烈吸附能力的多孔介质；因此，通常认为煤体内的瓦斯以游离态和吸附态两种形式存在，其中，游离态瓦斯约占10-20%，吸附态瓦斯约占80-90%。煤层瓦斯压力是煤层孔隙内气体分子自由热运动撞击所产生的作用力，也就是游离态瓦斯做无规则运动撞击的宏观体现；因此，煤层瓦斯压力主要取决于单位孔隙体积内游离态瓦斯的数量及其运动速度。

处于吸附平衡状态下，并且温度恒定的煤体，游离态瓦斯和吸附态瓦斯按一定比例分配，显示一定的瓦斯压力数值；当该煤体受到采掘活动或地质构造运动影响时，原有的吸附平衡就会被打破，游离态瓦斯数量及其运动速度也将发生变化，这直接导致煤层瓦斯压力的上升；煤层瓦斯压力是衡量瓦斯动力灾害危险性的关键性参数，瓦斯压力越大，瓦斯动作灾害发生的危险性越高，这也正是采掘作业容易诱导瓦斯动力灾害的一种重要原因。

现有关于外力干扰煤体对瓦斯吸附平衡的实验装置，扰动模式均为外加电动激振器，该装置结构复杂，并且实验环节多。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、操作易行的能够给饱含瓦斯煤体带来强烈扰动的实验装置。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种旋转扰动饱含瓦斯煤体的实验装置，包括煤样罐，煤样罐安装在固定环内，固定环安装在固定框架内，固定框架的两端分别连接有后传动轴和前传动轴；后传动轴通过后滚珠轴承安装在后支撑架上，前传动轴通过前滚珠轴承安装在前支撑架上；电动机通过传动皮带驱动后传动轴；

煤样罐分别连接有进气管和防震压力表，进气管上安装有阀门，防震压力表通过气管安装在煤样罐上；煤样罐内壁垫有棉絮，铁球和实验煤样放在煤样罐内。

所述的后支撑架、前支撑架和电动机安装在弹性减振垫上。

与现有技术相比，本实用新型采用旋转方式扰动饱含瓦斯煤体，观察外力扰动下瓦斯压力的变化，为煤对瓦斯吸附平衡的科学研究提供了一种实验手段，有利于早日揭示采掘作业扰动诱导动力灾害发生的机理。本实用新型采用预先在罐内添置钢球、电机旋转扰动饱含瓦斯煤样及防震压力表显示罐内煤样瓦斯压力，具有操作简单、扰动强度大的优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图详细描述本实用新型，目的仅在于更好的理解本实用新型内容。

如图1所示，旋转扰动饱含瓦斯煤体的实验装置，包括煤样罐13，煤样罐13安装在固定环11内，固定环11安装在固定框架8内，固定框架8的两端分别连接有后传动轴4和前传动轴18；后传动轴4通过后滚珠轴承5安装在后支撑架6上，前传动轴18通过前滚珠轴承21安装在前支撑架20上；电动机2通过传动皮带3驱动后传动轴4；

煤样罐13分别连接有进气管9和防震压力表15，进气管9上安装有阀门10，防震压力表15通过气管14安装在煤样罐13上；煤样罐13内壁垫有棉絮12，铁球和实验煤样16放在煤样罐13内。

所述的后支撑架6、前支撑架20和电动机2安装在弹性减振垫1上。

使用时，将铁球和实验煤样16放置于煤样罐13内，拧紧煤样罐13的盖子，将进气管9、阀门10、气管14和防震压力表15连接到煤样罐13；打开阀门10，通过进气管9向煤样罐13内注入瓦斯气体；将煤样罐13安装在固定环11内，进行固定；等待瓦斯吸附平衡，记录瓦斯压力；开动电动机2，驱动煤样罐13旋转；记录不同转速和扰动时间下的瓦斯压力，从而可以实现旋转扰动饱含瓦斯煤体实验。