[实用新型]一种外加电场作用煤体产气实验系统

说明书

本实用新型提供了一种外加电场作用煤体产气实验系统，包括电场发生装置和气体收集装置，所述电场发生装置包括绝缘支架、高压电源和煤样夹持器，所述绝缘支架顶端固定设有煤样夹持器，所述煤样夹持器由设置为空腔结构且水平放置的夹持容器和两个设置为圆柱体结构的岩心塞构成，两个所述岩心塞分别沿其轴向贯穿有进气孔和出气孔，两个所述岩心塞的一端分别从所述夹持容器的左、右端伸入所述夹持容器的内腔，且两个所述岩心塞均左右滑动在所述夹持容器的内腔中。本实用新型设计新颖，对煤样进行外加电场，通过调整电压旋钮，实现不同电压的变化，操作更为简单易行。

技术领域

本实用新型涉及一种煤体产气实验系统领域，具体涉及一种外加电场作用煤体产气实验系统。

背景技术

瓦斯是我国煤矿的主要灾害因素之一，瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出等灾害严重威胁着我国煤矿的安全生产。由于灾害因素多、治理难度大，矿井瓦斯一直是我国安全知识工作的重点和难点；近年来煤与瓦斯突出过程中出现的超量煤层瓦斯以及煤与瓦斯突出的机理困扰着广大学者。

以往已有学者注意到煤体突出过程中的产气现象，并展开了对其机理的研究。目前国内外对电场、电脉冲等作用煤体的研究主要集中在煤体物性参数、煤的吸附解吸能力和煤的渗流特性的改变上，尤其是煤体致裂及煤层增透方面取得了较为丰硕的研究成果；但缺乏电场作用下击穿煤体微结构及其产气的相关实验设备。

因此，本领域技术人员提供了一种外加电场作用煤体产气实验系统，以解决煤体微结构在电场作用下产气和收集的相关实验问题、煤体表面微结构在电场的作用下所显现的“煤体产气”这一科学现象；为深入认识煤与瓦斯突出过程中出现的煤层瓦斯来源，阐明煤与瓦斯突出发生的机理提供理论支撑。

实用新型内容

为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：一种外加电场作用煤体产气实验系统，包括电场发生装置和气体收集装置，其特征在于：所述电场发生装置包括绝缘支架、高压电源和煤样夹持器，所述绝缘支架顶端固定设有煤样夹持器，所述煤样夹持器由设置为空腔结构且水平放置的夹持容器和两个设置为圆柱体结构的岩心塞构成，两个所述岩心塞分别沿其轴向贯穿有进气孔和出气孔，两个所述岩心塞的一端分别从所述夹持容器的左、右端伸入所述夹持容器的内腔，且两个所述岩心塞均左右滑动在所述夹持容器的内腔中，两个所述岩心塞伸入所述夹持容器内腔的一端均安装有胶木垫片，两个所述胶木垫片中心位置均设有圆形凹槽，且所述凹槽内固定嵌有电极片，两个所述电极片的中心位置通过焊接漆包线分别电连接所述高压电源的正、负极。

进一步，作为优选，所述气体收集装置包括氦气瓶、排水集气槽、真空泵、三通阀、真空管、氦气管和两个气体管，其中一所述气体管的两端分别连通所述出气孔和所述排水集气槽，另一所述气体管的两端分别连通所述进气孔和所述三通阀的右端，所述三通阀的顶端通过所述氦气管连通所述氦气瓶，所述三通阀的左端通过所述真空管连接所述真空泵。

进一步，作为优选，所述夹持容器包括筒体、左固定筒和右固定筒，所述左固定筒和右固定筒的一端均伸入筒体的内腔，所述左固定筒伸入筒体内腔的一端螺纹连接所述筒体的左端，所述右固定筒伸入筒体内腔的一端螺纹连接所述筒体的右端。

进一步，作为优选，所述氦气管管道上从左到右依次设有开关阀一、减压阀、气压调节阀、气压表、开关阀三。

进一步，作为优选，所述真空管管道上从左到右依次设有开关阀二和真空计。

进一步，作为优选，所述出气孔和所述排水集气槽之间的一所述气体管管道上设有开关阀四。

进一步，作为优选，所述胶木垫片设置为绝缘材质。

进一步，作为优选，所述岩心塞、左固定筒、右固定筒和筒体均为钢材制成。

进一步，作为优选，所述筒体的内腔设有橡胶套，以用于放置煤样。

进一步，作为优选，所述高压电源上设有开关按钮和电压调节旋钮。