[发明专利]一种基于密封腔内加恒压的瓦斯试验装置与试验方法

权利要求书

1.一种基于密封腔内加恒压的瓦斯试验装置，其中，所述试验装置包括密封主体框架、腔内加恒压装置、瓦斯供给与控制系统、瓦斯流量动态监测系统及数据采集计算机；所述密封主体框架为一圆柱体腔体，并在圆柱体中间挖一立方体内腔，密封腔体与密封盖通过螺纹连接；所述密封主体框架上端的密封盖中心有一圆孔，通过小型液压泵站将液压油通过注油孔注入加恒压装置；所述加恒压装置将刚性顶举件与密封盖相结合，通过注入液压油的量来控制压力的大小；所述瓦斯供给与控制系统位于密封主体框架左侧，包括高压瓦斯罐、减压阀、瓦斯管路、瓦斯开关、瓦斯流量计、瓦斯压力表；所述瓦斯流量动态监测系统位于密封主体框架右侧，包括瓦斯开关、瓦斯流量计、瓦斯压力表、软管。

2.根据权利要求1所述一种基于密封腔内加恒压的瓦斯试验装置，其特征在于：所述密封主体框架包括圆柱形腔体、进气口、出气口、密封盖，O型密封橡胶圈，进气口与出气口分别置于密封主体框架两侧，所述密封盖内圈镶嵌有O型密封橡胶圈。

3.根据权利要求1所述一种基于密封腔内加恒压的瓦斯试验装置，其特征在于：所述的腔内加恒压装置，密封盖中心有一个圆孔，孔壁中有螺纹；在刚性顶举件注油孔处也有螺纹，刚性顶举件与密封盖通过螺纹连接，所述刚性顶举件底座镶嵌有O型密封橡胶圈；在密封腔体密封之后，通过刚性顶举件将压力传到腔内煤体的上方的钢板，使煤体受到压力并保持在一个稳定的程度。

4.根据权利要求1所述一种基于密封腔内加恒压的瓦斯试验装置，其特征在于：所述瓦斯供给与控制系统包括高压瓦斯罐、减压阀、瓦斯管路、瓦斯开关、瓦斯流量计、瓦斯压力表，所述高压瓦斯罐、瓦斯开关、瓦斯流量计、瓦斯压力表通过瓦斯管路相互串联并与密封主体框架左侧的进气口上的接头进行连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于密封腔内加恒压的瓦斯试验装置，其特征在于：所述密封腔体内壁瓦斯进气口与出气口处装有组合金属筛网。

6.根据权利要求1所述的一种基于密封腔内加恒压的瓦斯试验装置，其特征在于：所述瓦斯放散机构包括瓦斯开关、瓦斯流量计、瓦斯压力表、软管；所述瓦斯开关、瓦斯流量计、瓦斯压力表、软管通过瓦斯管路相互串联，并与密封主体框架右侧出气口上的接头进行连接。

7.基于密封腔内加恒压的瓦斯试验，利用权利要求1至7之一所述的基于密封腔内加恒压的瓦斯试验装置，其特征在于：包括如下步骤

a.装置安装：

向密封主体框架立方体内腔内装入适量煤样并把钢板放置与煤样之上，将刚性顶举件通过螺纹与密封盖连接，并在刚性顶举件的底部放置O型密封橡胶圈。

b.装置密封：

将装有O型密封橡胶圈密封盖置于密封腔体的上方，通过螺纹将密封盖拧紧在密封腔体上，并将进气口接头同瓦斯供给与控制系统连接，出气口接头与瓦斯流量动态监测系统连接，并通气依次检查各接口密封性。

c.通气吸附：

按设定的瓦斯压力经高压瓦斯罐、数控流量计、组合金属筛网持续向密封腔体内煤样通恒压瓦斯24小时，使煤样充分吸附瓦斯，并关闭进气口开关。

d.加恒压：

本发明采用以下的方式对煤样进行加恒压：

将小型液压泵站与密封盖中间的刚性顶举件的注油孔连接，通过加压的方式将液压油注入刚性顶举件中，刚性顶举件逐渐与腔内的钢板相互接触，对钢板的下方施加向下的压力，通过小型液压泵站控制煤样所受的压力，可实现不同压力值加压，在达到设定压力值之后，控制小型液压泵站，保持压力值恒定，使煤试样受到一个稳定的外压作用，从而实现对现场开挖时支撑压力影响下煤体瓦斯流动的模拟。

f、流量监测：

在试样整个试验过程中，瓦斯流量计与计算机相连，通过数据采集分析软件动态监测试样内瓦斯流量的大小。