高壓管與第一減壓閥和第一高壓氣瓶連接； 所述減壓閥用于控制第一高壓氣瓶的輸出氣體壓力； 所述第一高壓氣瓶中氣體為瓦斯； 所述第一壓力表通過壓力表連接頭安裝于煤樣容器圓筒上第一壓力表螺紋安裝孔，用于實時顯不煤樣容器內(nèi)氣體壓力值； 所述充放氣連接頭連接于開口裝置隔離腔中夾持器充放氣連接頭安裝孔，通過第二高壓管連接第二三通接頭； 所述第二三通接頭第二通道通過第三高壓管連接第三三通接頭，再通過第四高壓管連接第四三通接頭； 所述第二壓力表通過螺紋連接于第四三通接頭，用于實時顯示開口裝置隔離腔氣體壓力； 所述第二針型閥通過螺紋連接第五三通接頭，用于開口裝置隔離腔快速放氣； 所述第二三通接頭第三通道通過第五高壓管連接第五三通接頭，再通過第六高壓管連接第二減壓閥和第二高壓氣瓶； 所述第三針型閥通過螺紋連接于第五三通接頭，用于控制第二高壓氣瓶供氣； 所述第二減壓閥用于調(diào)節(jié)第二高壓氣瓶供氣壓力； 所述第二高壓氣瓶中氣體為空氣； (4)所述氣體壓力測試系統(tǒng)包括第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、第三壓力傳感器、第一數(shù)據(jù)線、第二數(shù)據(jù)線、第三數(shù)據(jù)線、第四數(shù)據(jù)線、采集儀、計算機、第二墊片、第三墊片和第四墊片； 所述第一壓力傳感器和第二壓力傳感器通過螺紋安裝于煤樣容器圓筒上第一壓力傳感器安裝孔和第二壓力傳感器安裝孔； 所述第三壓力傳感器通過螺紋安裝于開口裝置隔離腔中夾持器第三壓力傳感器安裝孔； 所述第二墊片、第三墊片和第四墊片均為橡膠O型圈； 所述第二墊片和第三墊片分別用于第一壓力傳感器和第二壓力傳感器與煤樣容器圓筒之間的密封； 所述第四墊片用于第三壓力傳感器與中夾持器之間的密封； 所述第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、第三壓力傳感器分別經(jīng)第一數(shù)據(jù)線、第二數(shù)據(jù)線、第三數(shù)據(jù)線連接于采集儀； 所述采集儀經(jīng)第四數(shù)據(jù)線連接于計算機； 所述采集儀用于實時采集第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、第三壓力傳感器數(shù)據(jù)并輸送存儲于計算機； 所述計算機用于存儲、顯示、處理測試的壓力數(shù)據(jù)。2.一種瓦斯瞬時解吸試驗方法，其特征在于，其包括如下步驟: (I)安裝開口裝置；(2)安裝充放氣系統(tǒng)；(3)安裝氣體壓力測試系統(tǒng)；(4)裝入粉煤，封閉裝煤口 ；(5)氣密性測試；(6)粉煤瓦斯吸附平衡；(7)粉煤瓦斯解吸壓力測試；其中 (I)安裝開口裝置: 用4個所述第二雙頭螺栓緊固第三法蘭盤、第六墊片、內(nèi)夾持器、內(nèi)爆破片、中夾持器、外爆破片、外夾持器、第七墊片、第四法蘭盤組成開口裝置； 所述外螺紋連接頭與內(nèi)螺紋安裝孔通過螺紋連接； 在所述密封槽中安裝第五墊片密封開口裝置與煤樣容器之間的空隙； (2)安裝充放氣系統(tǒng): 所述第一針型閥安裝在煤樣容器圓筒上第一針型閥螺紋安裝孔，并通過第一高壓管連接第一減壓閥和第一高壓氣瓶； 所述第一壓力表通過壓力表連接頭安裝于煤樣容器圓筒上第一壓力表螺紋安裝孔； 所述充放氣連接頭連接于開口裝置隔離腔中夾持器充放氣連接頭安裝孔，通過第二高壓管連接第二三通接頭，第二三通接頭第二通道通過第三高壓管連接第三三通接頭，再通過第四高壓管連接第四三通接頭； 所述第二壓力表通過螺紋連接于第四三通接頭； 所述第二針型閥通過螺紋連接第五三通接頭； 所述第二三通接頭第三通道通過第五高壓管連接第五三通接頭，再通過第六高壓管連接第二減壓閥和第二高壓氣瓶； 所述第三針型閥通過螺紋連接于第五三通接頭； (3)安裝氣體壓力測試系統(tǒng): 所述第一壓力傳感器和第二壓力傳感器通過螺紋安裝于煤樣容器圓筒上第一壓力傳感器安裝孔和第二壓力傳感器安裝孔； 所述第三壓力傳感器通過螺紋安裝于開口裝置隔離腔中夾持器第三壓力傳感器安裝孔； 所述第二墊片和第三墊片分別用于第一壓力傳感器、第和二壓力傳感器與煤樣容器圓筒之間的密封； 所述第四墊片用于第三壓力傳感器與中夾持器之間的密封； 所述第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、第三壓力傳感器分別經(jīng)第一數(shù)據(jù)線、第二數(shù)據(jù)線、第三數(shù)據(jù)線連接于采集儀，采集儀經(jīng)第四數(shù)據(jù)線連接于計算機； (4)裝入粉煤，封閉裝煤口: 根據(jù)試驗需要，磨碎篩選不同粒徑粉煤，稱重后由裝煤口裝入煤樣容器； 用12個所述第一雙頭螺栓緊固第一法蘭盤、第一墊片和第二法蘭盤封閉煤樣容器裝煤口 ； (5)氣密性測試: 在氣密性測試過程中，煤樣容器和開孔裝置隔離腔壓力均臺階式增加，始終保持煤樣容器內(nèi)瓦斯氣體壓力大于開口裝置隔離腔空氣壓力，且內(nèi)爆破片和外爆破片兩側壓差均不超過各自爆開壓力； 第一針型閥、第二針型閥、第三針型閥初始狀態(tài)為關閉狀態(tài)； 首先，打開第一氣瓶，通過第一減壓閥調(diào)節(jié)壓力大小，打開第一針型閥，向煤樣容器充入瓦斯氣體；第一壓力表讀數(shù)達到設計值后，打開第二氣瓶，通過第二減壓閥調(diào)節(jié)充氣壓力大小，打開第三針型閥，向開口裝置隔離腔充入空氣；第二壓力表讀數(shù)達到設計值后，調(diào)節(jié)第一減壓閥，繼續(xù)提高煤樣容器內(nèi)瓦斯壓力；然后，調(diào)節(jié)第二減壓閥，繼續(xù)提高開孔裝置隔離腔空氣壓力；煤樣容器瓦斯壓力和開口裝置隔離腔空氣壓力通過臺階式逐步增加，最終達到各自試驗設計壓力；最后，在可能漏氣部位涂抹肥皂水，根據(jù)氣泡情況判斷煤樣容器和開口裝置隔離腔密閉性； (6)粉煤瓦斯吸附平衡: 確認粉煤壓力容器和開口裝置隔離腔密閉性滿足要求后，關閉第三針型閥，保持第一針型閥開啟狀態(tài)，持續(xù)向粉煤壓力容器充入瓦斯，直到粉煤壓力容器內(nèi)粉煤瓦斯達到吸附平衡，第一壓力表讀數(shù)不再發(fā)生變化，關閉第一針型閥； (7)粉煤瓦斯解吸壓力測試: 開啟采集儀和計算機，設定采集參數(shù)后，開始采集，讀取第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、第三壓力傳感器初讀數(shù)，確定三個壓力傳感器讀數(shù)穩(wěn)定、正常；快速開啟第二針型閥，使開口裝置隔離腔壓力迅速降低，內(nèi)爆破片兩側壓力迅速增加，直到超過內(nèi)爆破片承載極限，內(nèi)爆破片爆開；持續(xù)進行第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、第三壓力傳感器數(shù)據(jù)采集，直到三者數(shù)據(jù)不再發(fā)生變化，試驗結束。
【專利摘要】本發(fā)明一種煤體瞬時解吸試驗裝置與方法，裝置包括煤樣容器、開口裝置、氣體壓力測試系統(tǒng)、供放氣系統(tǒng)，其中煤樣容器儲存試驗粉煤，開口裝置用于瞬時降低煤樣容器壓力，氣體壓力測試系統(tǒng)用于實時記錄煤樣容器和開口裝置隔離腔氣體壓力，供放氣系統(tǒng)用于煤樣容器和開口裝置隔離腔的供氣和放氣。方法包括如下步驟：1）安裝開口裝置；2）安裝充放氣系統(tǒng)；3）安裝氣體壓力測試系統(tǒng)；4）裝入粉煤，封閉裝煤口；5）氣密性測試；6）粉煤瓦斯吸附平衡；7）粉煤瓦斯解吸壓力測試。本發(fā)明設計合理、結構簡單、實施容易，密封性能好，方便數(shù)據(jù)采集，通過爆破片爆開實現(xiàn)煤樣容器的瞬時降壓，對明確煤與瓦斯突出過程中瓦斯壓力變化規(guī)律提供了重要手段。
【IPC分類】G01N7/14
【公開號】CN105203427
【申請?zhí)枴緾N201510601050
【發(fā)明人】郭保華, 馬擎, 李一哲, 郭文兵, 席可峰, 陳巖, 王龍, 王辰霖, 董航宇, 司凱, 李冰洋
【申請人】河南理工大學
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年9月18日