[发明专利]多场耦合条件下煤与瓦斯突出多参数监测方法

摘要

本发明公开了一种多场耦合条件下煤与瓦斯突出多参数监测方法，步骤如下：1）将装有原煤试件的伸缩钢套安装在围压腔上盖和下承压板之间；2）在伸缩钢套内放置各种传感器；3）密封铝片设置在突出口密封锥套上，密封螺塞旋合在围压腔上盖的上端口内；4）监测试验前后原煤试件的应力、温度以及气体压力的变化；5）对主压力室内的试件进行加压，将轴压与围压加至预定载荷；6）对主压力室胶套内部的空气进行排空；7）向原煤试件充入瓦斯气体；8）刺破密封铝片，产生突出；对各个数据进行实时监测与收集。该方法能够采用不同尺寸的原煤在三轴应力状态下进行煤与瓦斯突出试验，对煤与瓦斯突出发生的机理进行更全面、更科学的研究。

主权项

多场耦合条件下煤与瓦斯突出多参数监测方法，其特征在于，在该监测方法中采用了一种主压力室，该主压力室包括围压室底座（24）、钢筒（20）、围压腔上盖（18）、突出口密封锥套（12）、密封铝片（14）、密封螺塞（15）、升降丝杆（1）、负荷传感器（2）、下承压板（4）和围压活塞（5）；所述钢筒（20）放置在围压室底座（24）上，所述围压腔上盖（18）与钢筒（20）之间设置围压密封圈（19），围压腔上盖（18）通过拉杆（22）压在钢筒（20）上；所述下承压板（4）设置在钢筒（20）内并与钢筒（20）的内壁滑动配合，所述升降丝杆（1）竖直设置在下承压板（4）的下方并通过负荷传感器（2）顶在下承压板（4）上，所述下承压板（4）的上部呈锥形结构，所述围压活塞（5）套在下承压板（4）的上部并与下承压板（4）密封配合，所述围压活塞（5）与钢筒（20）的内壁密封配合；所述围压腔上盖（18）的中部为上口大的锥形中空结构，所述突出口密封锥套（12）压在围压腔上盖（18）的锥形口内并与围压腔上盖（18）密封配合； 该监测方法包括如下步骤：1）提取直径为50～100mm的原煤试件，将原煤试件装在伸缩钢套（9）内并由伸缩钢套（9）固定，伸缩钢套（9）安装在主压力室内的围压腔上盖（18）和下承压板（4）之间，再用胶套（11）套在伸缩钢套（9）外将原煤试件密封；2）在伸缩钢套（9）内放置温度传感器、压力传感器、轴向位移传感器和径向引伸计（8）；3）所述密封铝片（14）设置在突出口密封锥套（12）上，所述密封螺塞（15）旋合在围压腔上盖（18）的上端口内并压在密封铝片（14）上，密封铝片（14）与突出口密封锥套（12）密封配合； 4）启动数据控制与采集系统，监测试验前后原煤试件的应力、温度以及气体压力的变化，并对其进行采集；5）对主压力室内的原煤试件进行加压，向伸缩钢套（9）与钢筒（20）之间注水，对伸缩钢套（9）内的原煤试件施加围压；通过升降丝杆（1）对伸缩钢套（9）内的原煤试件施加轴压；6）对主压力室胶套（11）内部的空气进行排空，在保持轴压与围压不变的情况下用真空泵抽掉主压力室胶套（11）内部的空气，直至气体压力低于10Pa；7）在保持轴压与围压不变的情况下，向原煤试件充入瓦斯气体，使原煤试件吸附气体达到平衡状态，充入瓦斯气体必须保证48h以上； 8）一切准备就绪后，刺破密封铝片（14），胶套（11）内的原煤试件和瓦斯气体产生突出；对整个实验过程中的各个数据进行实时监测与收集。