[实用新型]高温高压条件下含瓦斯煤体吸附-解吸-渗流实验装置

说明书

高温高压条件下含瓦斯煤体吸附‑解吸‑渗流实验装置，该装置主要由瓦斯瓶、氦气瓶、真空泵、高温高压箱、位移传感器、采集卡、计算机采集系统、温度控制系统、伺服液压控制系统、精密流量计、压力表和阀门等部件组成。其特征是：所述的瓦斯瓶和氦气瓶通过减压阀和阀门与高温高压箱相连；所述的真空泵外接真空阀通过管路与高温高压箱相连；所述的高温高压箱外接有位移传感器、温度控制系统和伺服液压控制系统并与计算机采集系统相连；所述的伺服液压控制系统有液压泵、增压泵等，可以实现深部开采煤体所处的复杂应力环境。本实用新型主要用于煤矿深部开采高温高压条件下含瓦斯煤体吸附‑解吸‑渗流实验。

技术领域：

本实用新型涉及一种高温高压条件下含瓦斯煤体吸附-解吸-渗流实验装置。

背景技术：

近年来中国的煤矿采掘深度越来越大，深部煤炭资源开发所面临的问题也越来越严重，高温高压开采环境越来越明显，在煤矿深部开采的过程中，煤与瓦斯的吸附-解吸-渗流耦合机理是瓦斯防治最基础的科学问题，而研究煤岩体内瓦斯的吸附-解吸-渗流、煤体热量传递等一系列变化，将直接决定着采煤工作面瓦斯的涌出以及突出事故的发生。

准确掌握煤层瓦斯在高温高压条件下的吸附-解吸-渗流规律是预防瓦斯灾害和实施瓦斯抽采技术的前提，对于深部煤层开采而言，井下煤体处于高温高压状态，煤炭开采扰动会引起的煤体所受压应力发生明显的变化，进而会对瓦斯抽采产生显著影响。尤其是随着采掘深度的增加，地应力升高、瓦斯压力增大、温度增大的条件下，对煤体开采扰动变得更加剧烈。目前，针对高温高压条件下含瓦斯煤体吸附-解吸-渗流规律和耦合机理还不太清楚，相关的实验装置比较缺乏。综上所述，研制高温高压条件下含瓦斯煤体吸附-解吸-渗流实验装置迫在眉睫，成为科研工作者的首要任务。该装置的研制成功将对煤矿安全生产及瓦斯灾害的防治起到重要的推动作用，也具有显著的科学意义。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种高温高压条件下含瓦斯煤体吸附-解吸-渗流的实验装置。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

1.高温高压条件下含瓦斯煤体吸附-解吸-渗流实验装置，该装置主要由瓦斯瓶、氦气瓶、真空泵、高温高压箱、位移传感器、采集卡、计算机采集系统、温度控制系统、伺服液压控制系统、精密流量计、压力表和阀门等部件组成。其特征是：所述的瓦斯瓶通过减压阀一与阀门一和压力表一相连；所述的氦气瓶通过减压阀二与阀门二和压力表二相连；所述的真空泵外接真空阀和精密流量计一通过管路与高温高压箱相连；所述的位移传感器一、位移传感器二通过采集卡和数据线与计算机采集系统二相连；所述的计算机采集系统二同时连接有温度控制系统；所述的温度控制系统与高温高压箱加热层相连；所述的高温高压箱外接有伺服液压控制系统；所述的高温高压箱底部通过管路依次连接有压力表三和精密流量计二并通过阀门排空。

2.所述的高温高压条件下含瓦斯煤体吸附-解吸-渗流实验装置，其特征是：所述的瓦斯瓶与所述的压力表一之间的管路上安装有减压阀一，通过减压阀一控制实验过程中瓦斯压力；所述的氦气瓶与压力表二之间的管路上安装有减压阀二，通过减压阀二控制实验过程中氦气压力；所述的高温高压箱内壁装有一圈纳米加热层，所述的实验煤样固定于煤样夹持器；所述的煤样夹持器上、下端分别装有多孔板；所述的多孔板上部为液压缸，内部有活塞；所述的伺服液压控制系统包括液压泵一、液压泵二、计算机采集系统一、计算机采集系统二以及增压泵一、增压泵二；所述的液压泵一、液压泵二连接管路和阀门通过增压泵一、增压泵二与液压缸相连提供轴压；所述的液压泵一、液压泵二连接管路和阀门通过增压泵与高温高压箱相连提供围压；所述的液压泵通过数据线与计算机采集系统二相连，所述的计算机采集系统二用来智能全自动调控实验装置的轴压和围压强度。