本實(shí)用新型屬于煤礦瓦斯災(zāi)害預(yù)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種煤的解吸瓦斯規(guī)律測(cè)定裝置。

背景技術(shù)：

在煤與瓦斯突出過(guò)程中，最初幾秒鐘釋放出來(lái)的瓦斯量是決定突出的關(guān)鍵，而煤體暴露后瓦斯向外解吸釋放持續(xù)的過(guò)程則遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這一時(shí)間。在突出發(fā)生之后煤體解吸出的瓦斯量只會(huì)增加突出過(guò)程中的瓦斯涌出，而不會(huì)影響突出的發(fā)生。因此，煤樣暴露之初，最先釋放出來(lái)的那一部分瓦斯的解吸規(guī)律才是決定突出是否會(huì)發(fā)生的關(guān)鍵。通過(guò)對(duì)煤解吸瓦斯規(guī)律，尤其是突然暴露后最初一段時(shí)間解吸瓦斯規(guī)律進(jìn)行研究，對(duì)煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)和防治方法的研究具有重要意義。

目前針對(duì)這一問(wèn)題，均是基于煤樣在暴露一定時(shí)間之后的解吸瓦斯數(shù)據(jù)的研究。造成上述現(xiàn)象的原因主要是早期受到測(cè)試手段和條件的限制，其測(cè)定過(guò)程大多采用皂泡流量計(jì)或容量法。這在瓦斯解吸量相對(duì)平穩(wěn)的時(shí)候進(jìn)行測(cè)試是可行的，但是當(dāng)煤樣中解吸的瓦斯量變化較大時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)較大偏差。例如當(dāng)含高壓瓦斯的煤體突然暴露在大氣中時(shí)，煤體中解吸的瓦斯流量峰值很大，變化也非?？?，這時(shí)普通的流量計(jì)或容量法就根本無(wú)法對(duì)這一過(guò)程進(jìn)行測(cè)定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

實(shí)用新型目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型的目的 是提供了一種準(zhǔn)確可靠的能夠?qū)γ罕┞度^(guò)程解吸過(guò)程進(jìn)行測(cè)定的裝置，為煤的解吸瓦斯規(guī)律研究提供依據(jù)。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：

一種煤的解吸瓦斯規(guī)律測(cè)定裝置，包括通過(guò)管道依次連通的高壓氣瓶、充氣罐、煤樣罐和集氣瓶，所述充氣罐通過(guò)第一精密壓力表的一端連接高壓氣瓶，所述充氣罐通過(guò)第一精密壓力表的另一端連接第二精密壓力表的一端，所述煤樣罐通過(guò)第二精密壓力表的另一端連接集氣瓶，所述第一精密壓力表和第二精密壓力表還與真空泵連接，所述高壓氣瓶與第一精密壓力表之間安裝有壓力表開(kāi)關(guān)，所述高壓氣瓶?jī)?nèi)填充有瓦斯，所述煤樣罐內(nèi)填充有煤樣。

進(jìn)一步的，所述煤樣罐和集氣瓶均置于恒溫浴槽內(nèi)。

進(jìn)一步的，所述恒溫浴槽外接循環(huán)水。

進(jìn)一步的，所述集氣瓶上設(shè)置有壓力傳感器，壓力傳感器通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡連接計(jì)算機(jī)。

進(jìn)一步的，所述集氣瓶的體積大于煤樣罐的體積。

進(jìn)一步的，所述集氣瓶中的壓力始終小于10kPa。

進(jìn)一步的，所述真空泵通過(guò)三通連接第一精密壓力表和第二精密壓力表。

進(jìn)一步的，所述第一精密壓力表上設(shè)置有第一閥門(mén)和第二閥門(mén)；第二精密壓力表上設(shè)置有第三閥門(mén)和第四閥門(mén)。

進(jìn)一步的，所述第一閥門(mén)控制高壓氣瓶和充氣罐的通斷；第二閥門(mén)控 制充氣罐和真空泵的通斷；第三閥門(mén)控制真空泵和煤樣罐的通斷；第四閥門(mén)控制煤樣罐和集氣瓶的通斷；所述第二閥門(mén)和第三閥門(mén)共同控制充氣罐和煤樣罐的通斷。

有益效果：本實(shí)用新型采用體積遠(yuǎn)大于煤樣罐的集氣罐來(lái)收集煤樣解吸出來(lái)的瓦斯，并通過(guò)壓力傳感器和數(shù)據(jù)采集卡將釋放至集氣罐的瓦斯壓力數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算機(jī)。本實(shí)用新型能夠?qū)γ簶颖┞蹲畛鯐r(shí)刻的瓦斯解吸過(guò)程進(jìn)行測(cè)定，并且由于在高壓氣瓶與煤樣罐之間設(shè)置了一個(gè)充氣罐，可以對(duì)測(cè)定過(guò)程中充入煤樣罐中的氣體準(zhǔn)確計(jì)量。使用的集氣瓶體積遠(yuǎn)大于煤樣罐，保證在解吸測(cè)定過(guò)程中，集氣瓶中的壓力始終小于10KPa，避免了對(duì)煤的解吸過(guò)程造成影響。使得使用傳感器測(cè)定構(gòu)造煤暴露全過(guò)程的解吸瓦斯數(shù)據(jù)得以實(shí)現(xiàn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：1-高壓氣瓶；2-壓力表開(kāi)關(guān)；3-恒溫浴槽；4-第一精密壓力表；5-第一閥門(mén)；6-第二閥門(mén)；7-充氣罐；8-真空泵；9-三通；10-第三閥門(mén)；11-第四閥門(mén)；12-第二精密壓力表；13-煤樣罐；14-煤樣；15-集氣瓶；16-計(jì)算機(jī)；17-壓力傳感器；18-數(shù)據(jù)采集卡。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作更進(jìn)一步的說(shuō)明。

如圖1所示，一種煤的解吸瓦斯規(guī)律測(cè)定裝置，包括通過(guò)管道依次連通的高壓氣瓶1、充氣罐7、煤樣罐13和集氣瓶15，所述煤樣罐13和高壓 氣瓶1之間設(shè)置了一個(gè)充氣罐7，充氣罐7上設(shè)有第一精密壓力表4可以對(duì)充入煤樣罐13中的氣體進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)量，所述充氣罐7通過(guò)第一精密壓力表4的一端連接高壓氣瓶1，所述充氣罐7通過(guò)第一精密壓力表4的另一端連接第二精密壓力表12的一端，所述煤樣罐13通過(guò)第二精密壓力表12的另一端連接集氣瓶15，所述第一精密壓力表4和第二精密壓力表12還與真空泵8連接，所述高壓氣瓶1與第一精密壓力表4之間安裝有壓力表開(kāi)關(guān)2，所述高壓氣瓶1內(nèi)填充有瓦斯，所述煤樣罐13內(nèi)填充有煤樣14；將制備并稱(chēng)量好的煤樣14裝入煤樣罐13，在恒溫條件下抽真空并檢查整個(gè)裝置的氣密性后，向煤樣罐13中充入一定量的氣體并吸附平衡。打開(kāi)煤樣罐13上的第四閥門(mén)11，氣體進(jìn)入體積遠(yuǎn)大于煤樣罐13的集氣瓶15中，由集氣瓶15上的壓力傳感器17連續(xù)監(jiān)測(cè)并采集集氣瓶15內(nèi)的壓力數(shù)據(jù)，并將采集的壓力數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡18傳輸至計(jì)算機(jī)16。煤暴露之初，最先釋放出來(lái)的那一部分的瓦斯及其解吸規(guī)律是研究突出發(fā)生機(jī)理的關(guān)鍵。本實(shí)用新型可以有效的避免高壓煤體暴露初期解吸瓦斯數(shù)據(jù)采集的困難，為煤的解吸瓦斯規(guī)律研究提供了一種新的途徑。

所述煤樣罐13和集氣瓶15均置于恒溫浴槽3內(nèi)，所述恒溫浴槽3外接循環(huán)水，由恒溫浴槽3提供的循環(huán)水，保持本裝置在測(cè)試過(guò)程中煤樣罐13中煤樣14以及集氣罐15的溫度恒定。

所述集氣瓶15上設(shè)置有壓力傳感器17，壓力傳感器17通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡18連接計(jì)算機(jī)16，由計(jì)算機(jī)16和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)18讀取壓力傳感器17實(shí)時(shí)采集的信號(hào)。

所述集氣瓶15的體積遠(yuǎn)大于煤樣罐13的體積，保證在解吸測(cè)定過(guò)程中，集氣瓶15中的壓力始終小于10kPa，避免對(duì)煤的解吸過(guò)程造成影響。

所述真空泵8通過(guò)三通9連接第一精密壓力表4和第二精密壓力表12；真空泵8對(duì)整個(gè)測(cè)試裝置中的管路和煤樣罐13抽真空，并檢查整個(gè)裝置的氣密性。

所述第一精密壓力表4上設(shè)置有第一閥門(mén)5和第二閥門(mén)6；第二精密壓力表12上設(shè)置有第三閥門(mén)10和第四閥門(mén)11。

所述第一閥門(mén)5控制高壓氣瓶1和充氣罐7的通斷；第二閥門(mén)6控制充氣罐7和真空泵8的通斷；第三閥門(mén)10控制真空泵8和煤樣罐13的通斷；第四閥門(mén)11控制煤樣罐13和集氣瓶15的通斷；所述第二閥門(mén)6和第三閥門(mén)10共同控制充氣罐7和煤樣罐13的通斷。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。