一種提高高煤階煤滲透性的試驗裝置及其試驗方法
【專利摘要】一種提高高煤階煤滲透性的試驗裝置，包括頂部敞口的試驗箱，試驗箱頂部設(shè)有封蓋，試驗箱內(nèi)設(shè)有控制器，試驗箱的前側(cè)外表面設(shè)有顯示屏、電源鍵、結(jié)束鍵和開始鍵，試驗箱前側(cè)內(nèi)壁、試驗箱后側(cè)內(nèi)壁、試驗箱左側(cè)內(nèi)壁、試驗箱右側(cè)內(nèi)壁上均開設(shè)有圓形的安裝槽，四個安裝槽的中心線位于同一平面上，其中兩個安裝槽前后對應(yīng)設(shè)置，另外兩個安裝槽左右對應(yīng)設(shè)置，試驗箱內(nèi)水平設(shè)有分隔板，分隔板將試驗箱的內(nèi)腔分割成上腔體和下腔體，四個安裝槽位于上腔體內(nèi)；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、成本低、能夠有效地增大煤樣孔隙，從而改變提高高煤階煤的滲透性。
【專利說明】
一種提高高煤階煤滲透性的試驗裝置及其試驗方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種提高高煤階煤滲透性的試驗裝置及其試驗方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人類對能源需求的日益增長和常規(guī)油、氣資源的日益遞減，煤層氣因其埋藏 淺和儲量大作為非常規(guī)氣藏越來越為人們所注目。為了減少在油氣開發(fā)與開采過程中各種 因素對儲層的損害，前人在應(yīng)力敏感、速敏、水敏、酸敏、堿敏以及各種化學(xué)物質(zhì)對儲層敏感 性方面做了大量的研究工作。我國煤層氣勘探起步較晚，相對常規(guī)油氣田，無論是勘探還是 開發(fā)都存在一定的差距，就煤層氣儲層損害與保護這樣重要的研究領(lǐng)域，還基本上是一片 空白。由于煤巖易脆易壓縮的物理性質(zhì)和復(fù)雜有機沉積物的化學(xué)性質(zhì)以及特殊的基質(zhì)孔隙 和割理組成的孔隙結(jié)構(gòu)，使得煤層氣儲層更易隨外部應(yīng)力變化和外來流體侵入導(dǎo)致其滲透 性受到損害。因此，有必要開展煤儲層的各種敏感性試驗，然而，我國目前開發(fā)相對成熟的 高煤階煤層氣儲層滲透率極低，常規(guī)鉆取的原煤煤心很難完成敏感性試驗，針對這種情況， 國內(nèi)煤層氣儲層敏感性研究大多采用一定粒度的煤粒壓制的模擬巖心（人工型煤)來完成 各種試驗，這顯然完全破壞了儲層的割理系統(tǒng)，與煤層實際孔隙結(jié)構(gòu)相差甚遠，勢必會導(dǎo)致 試驗結(jié)果與實際情況不符合的情況發(fā)生。因此，如何在基本保持原有煤儲層孔裂隙系統(tǒng)基 礎(chǔ)上，提高高階煤儲層的滲透性，成為亟需解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、成本低、 能夠有效地增大煤樣孔隙的一種提高高煤階煤滲透性的試驗裝置及其試驗方法。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種提高高煤階煤滲透性的試 驗裝置，包括頂部敞口的試驗箱，試驗箱頂部設(shè)有封蓋，試驗箱內(nèi)設(shè)有控制器，試驗箱的前 側(cè)外表面設(shè)有顯示屏、電源鍵、結(jié)束鍵和開始鍵，試驗箱前側(cè)內(nèi)壁、試驗箱后側(cè)內(nèi)壁、試驗箱 左側(cè)內(nèi)壁、試驗箱右側(cè)內(nèi)壁上均開設(shè)有圓形的安裝槽，四個安裝槽的中心線位于同一平面 上，其中兩個安裝槽前后對應(yīng)設(shè)置，另外兩個安裝槽左右對應(yīng)設(shè)置，試驗箱內(nèi)水平設(shè)有分隔 板，分隔板將試驗箱的內(nèi)腔分割成上腔體和下腔體，四個安裝槽位于上腔體內(nèi)，分隔板中心 處開設(shè)有通孔，分隔板上表面固定設(shè)有支撐導(dǎo)筒，支撐導(dǎo)筒上下通透，支撐導(dǎo)筒的中心線與 通孔的中心線重合，支撐導(dǎo)筒上沿周向方向均勻設(shè)有四個安裝孔，其中一個安裝孔位于支 撐導(dǎo)筒的前側(cè)且其中心線與試驗箱前側(cè)內(nèi)壁上的安裝槽的中心線重合，前側(cè)的安裝孔和試 驗箱前側(cè)內(nèi)壁上的安裝槽之間設(shè)有超聲波發(fā)生器，后側(cè)的安裝孔和試驗箱后側(cè)內(nèi)壁上的安 裝槽之間設(shè)有超聲波接收器，左側(cè)的安裝孔和試驗箱左側(cè)內(nèi)壁上的安裝槽之間設(shè)有左共振 超聲波發(fā)生器，右側(cè)的安裝孔和試驗箱右側(cè)內(nèi)壁上的安裝槽之間設(shè)有右共振超聲波發(fā)生 器； 試驗箱內(nèi)底部設(shè)有位于下腔體內(nèi)的上下往復(fù)驅(qū)動機構(gòu)，上下往復(fù)驅(qū)動機構(gòu)的動力輸出 端連接有裝煤筒，裝煤筒上端敞口、下端封堵，裝煤筒上端穿過通孔后伸入到支撐導(dǎo)筒內(nèi)， 裝煤筒上端口設(shè)有裝煤蓋，裝煤筒外壁開設(shè)有若干通氣孔； 控制器分別通過信號線路與顯示屏、電源鍵、結(jié)束鍵、開始鍵、右共振超聲波發(fā)生器、左 共振超聲波發(fā)生器、超聲波接收器和超聲波發(fā)生器連接。
[0005] 上下往復(fù)驅(qū)動機構(gòu)包括固定在試驗箱內(nèi)底部的電機和支座，支座上轉(zhuǎn)動連接有轉(zhuǎn) 軸，電機的主軸與轉(zhuǎn)軸同軸線傳動連接，轉(zhuǎn)軸上固定設(shè)有曲柄，曲柄與裝煤筒之間通過連桿 連接，連桿的下端鉸接在曲柄上，連桿的上端鉸接在裝煤筒的底部，電機通過信號線與控制 器連接。
[0006] 裝煤筒外壁與支撐導(dǎo)筒內(nèi)壁之間設(shè)有用于導(dǎo)向裝煤筒上下滑動的鋼珠。
[0007] 分隔板的上表面、位于分隔板上方的試驗箱內(nèi)壁和封蓋的下表面上均設(shè)有隔音 板。
[0008] -種提高高煤階煤滲透性的試驗裝置的試驗方法，包括以下步驟： (1) 裝填煤樣:先打開封蓋，再打開裝煤蓋并將煤樣裝入裝煤筒中，重新將裝煤蓋蓋設(shè) 在裝煤筒上，閉合上封蓋； (2) 啟動設(shè)備:依次打開電源鍵和開始鍵，控制器開始工作，控制器向超聲波接收器和 超聲波發(fā)生器發(fā)出信號指令，超聲波接收器和超聲波發(fā)生器啟動； (3) 數(shù)據(jù)實驗采集:超聲波發(fā)生器和超聲波接收器監(jiān)測裝煤筒中煤樣的裂隙，并將監(jiān)測 到的信號反饋給控制器，控制器根據(jù)接收到的信號得出初始共振頻率的值； (4) 共振提高高煤階煤的滲透性：啟動電機，電機通過轉(zhuǎn)軸帶動曲柄轉(zhuǎn)動，曲柄在轉(zhuǎn)動 過程中帶動連桿上下運動，與連桿上端鉸接的裝煤筒沿支撐導(dǎo)筒上下往復(fù)運動，然后控制 器向右共振超聲波發(fā)生器和左共振超聲波發(fā)生器發(fā)出指令，命令右共振超聲波發(fā)生器和左 共振超聲波發(fā)生器發(fā)出與步驟(3)中所述的初始共振頻率相同的共振頻率，超聲波發(fā)生器 和超聲波接收器間隔的實時監(jiān)測測裝煤筒中煤樣的裂隙，并將監(jiān)測到的信號反饋給控制 器，控制器根據(jù)接收到的信號改變右共振超聲波發(fā)生器和左共振超聲波發(fā)生器的共振頻 率； (5) 當(dāng)超聲波發(fā)生器和超聲波接收器監(jiān)測到煤樣的裂隙直徑大于IO7納米后，按下結(jié)束 鍵關(guān)閉裝置，試驗結(jié)束。
[0009] -種提高高煤階煤滲透性的試驗裝置的試驗方法，包括以下步驟： 步驟(3)和步驟(4)中所述的初始共振頻率和共振頻率的計算方法相同，共振頻率的計 算方法為：
煤樣在簡諧力作用下的強迫振動，其運動方程為 方程式的解由這兩部分組成： ；
式中:?.常數(shù)由初始條件決定

義代表阻尼自由振動基，@代表阻尼強迫振動項，r:表示頻率，t表示時間，D代表常 數(shù)，舉代表質(zhì)量、愈代表速度、I:代表加速度、JT代表常數(shù)、邊代表頻率、i為位移、:G為常 數(shù)、?為常數(shù)D與頻率@的乘積、寧:為重力加速度； 可
式中代表頻率比，動力放大系數(shù)於是強迫振動時的動力系數(shù)即動幅值與靜幅值之 比， 當(dāng)灰= J1,即強迫振動頻率和系統(tǒng)固有頻率相等時，動力系數(shù)迅速增加，引起系統(tǒng)共 振，由式:可知，共振時振幅和相位都有明顯變化，通過對這兩個參數(shù)進 行測量，可以判別系統(tǒng)是否達到共振動點，從而確定出系統(tǒng)的各階振動頻率。
[0010]采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下有益效果:本裝置的工作原理為：電機通過曲 柄連桿帶動裝煤筒上下往復(fù)運動，超聲波接收器和超聲波發(fā)生器實時監(jiān)測煤樣孔隙的直 徑，并將煤樣孔隙的直徑的值反饋給控制器，控制器根據(jù)反饋信息調(diào)節(jié)左共振超聲波發(fā)生 器和右共振超聲波發(fā)生器的共振頻率，煤樣發(fā)生共振，使孔隙直徑低于IO7納米的孔隙變到 IO7納米，經(jīng)過共振試驗一端試件高煤階煤的裂隙增大，高煤階煤的滲透性得到了提高；另 外分隔板的上表面、位于分隔板上方的試驗箱內(nèi)壁和封蓋的下表面上均設(shè)有隔音板，隔音 板用于來減少試驗過程中產(chǎn)生的噪音，裝煤筒與支撐導(dǎo)筒之間設(shè)有鋼珠，鋼珠用于減少裝 煤筒與支撐導(dǎo)筒試驗中相對運動產(chǎn)生的摩擦，裝煤筒上有裝煤蓋，防止煤樣漏出。
【附圖說明】
[0011] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是去掉試驗箱前側(cè)壁的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是圖1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明的爆炸圖。
【具體實施方式】
[0012] 如圖1-4所示，本發(fā)明的一種提高高煤階煤滲透性的試驗裝置，包括頂部敞口的試 驗箱1，試驗箱1頂部設(shè)有封蓋2,試驗箱1內(nèi)設(shè)有控制器(控制器為PLC控制器，為現(xiàn)有常規(guī)技 術(shù)，圖中未示出），試驗箱1的前側(cè)外表面設(shè)有顯示屏3、電源鍵4、結(jié)束鍵5和開始鍵6,試驗箱 1前側(cè)內(nèi)壁、試驗箱1后側(cè)內(nèi)壁、試驗箱1左側(cè)內(nèi)壁、試驗箱1右側(cè)內(nèi)壁上均開設(shè)有圓形的安裝 槽7，四個安裝槽7的中心線位于同一平面上，其中兩個安裝槽7前后對應(yīng)設(shè)置，另外兩個安 裝槽7左右對應(yīng)設(shè)置，試驗箱1內(nèi)水平設(shè)有分隔板8，分隔板8將試驗箱1的內(nèi)腔分割成上腔體 9和下腔體10,四個安裝槽7位于上腔體9內(nèi)，分隔板8中心處開設(shè)有通孔，分隔板8上表面固 定設(shè)有支撐導(dǎo)筒10,支撐導(dǎo)筒10上下通透，支撐導(dǎo)筒10的中心線與通孔的中心線重合，支撐 導(dǎo)筒10上沿周向方向均勻設(shè)有四個安裝孔11，其中一個安裝孔11位于支撐導(dǎo)筒10的前側(cè)且 其中心線與試驗箱1前側(cè)內(nèi)壁的安裝槽7的中心線重合，前側(cè)的安裝孔11和安裝槽7之間設(shè) 有超聲波發(fā)生器12,后側(cè)的安裝孔11和安裝槽7之間設(shè)有超聲波接收器13,左側(cè)的安裝孔11 和安裝槽7之間設(shè)有左共振超聲波發(fā)生器14,右側(cè)的安裝孔11和安裝槽7之間設(shè)有右共振超 聲波發(fā)生器15; 試驗箱1內(nèi)底部設(shè)有位于下腔體10內(nèi)的上下往復(fù)驅(qū)動機構(gòu)，上下往復(fù)驅(qū)動機構(gòu)的動力 輸出端連接有裝煤筒16,裝煤筒16上端敞口、下端封堵，裝煤筒16上端穿過通孔后伸入到支 撐導(dǎo)筒10內(nèi)，裝煤筒16上端口設(shè)有裝煤蓋17,裝煤筒16外壁開設(shè)有若干通氣孔18; 分隔板8的上表面、位于分隔板8上方的試驗箱1內(nèi)壁和封蓋2的下表面上均設(shè)有隔音板 19； 上下往復(fù)驅(qū)動機構(gòu)包括固定在試驗箱1內(nèi)底部的電機20和支座21，支座21上轉(zhuǎn)動連接 有轉(zhuǎn)軸22,電機20的主軸與轉(zhuǎn)軸22同軸線傳動連接，轉(zhuǎn)軸22上固定設(shè)有曲柄23,曲柄23與裝 煤筒16之間通過連桿24連接，連桿24的下端鉸接在曲柄23上，連桿24的上端鉸接在裝煤筒 16的底部。
[0013] 控制器分別通過信號線路與顯示屏3、電源鍵4、結(jié)束鍵5、開始鍵6、電機20、右共振 超聲波發(fā)生器15、左共振超聲波發(fā)生器14、超聲波接收器13和超聲波發(fā)生器12連接。
[0014]裝煤筒16外壁與支撐導(dǎo)筒10內(nèi)壁之間設(shè)有用于導(dǎo)向裝煤筒16上下滑動的鋼珠。
[0015] -種提高高煤階煤滲透性的試驗裝置的試驗方法，包括以下步驟： (1) 裝填煤樣:先打開封蓋2，再打開裝煤蓋17并將煤樣裝入裝煤筒16中，重新將裝煤蓋 17封蓋2在裝煤筒16上，閉合上封蓋2; (2) 啟動設(shè)備:依次打開電源鍵4和開始鍵6,控制器開始工作，控制器向超聲波接收器 13和超聲波發(fā)生器12發(fā)出信號指令，超聲波接收器13和超聲波發(fā)生器12啟動； (3) 數(shù)據(jù)實驗采集:超聲波發(fā)生器12和超聲波接收器13監(jiān)測裝煤筒16中煤樣的裂隙，并 將監(jiān)測到的信號反饋給控制器，控制器根據(jù)接收到的信號得出初始共振頻率的值； (4) 共振提高高煤階煤的滲透性：啟動電機20,電機20通過轉(zhuǎn)軸22帶動曲柄23轉(zhuǎn)動，曲 柄23在轉(zhuǎn)動過程中帶動連桿24上下運動，與連桿24上端鉸接的裝煤筒16沿支撐導(dǎo)筒10上下 往復(fù)運動，然后控制器向右共振超聲波發(fā)生器15和左共振超聲波發(fā)生器14發(fā)出指令，使得 右共振超聲波發(fā)生器15和左共振超聲波發(fā)生器14發(fā)出的共振頻率為初始共振頻率，超聲波 發(fā)生器12和超聲波接收器13間隔的實時監(jiān)測測裝煤筒16中煤樣的裂隙，并將監(jiān)測到的信號 反饋給控制器，控制器根據(jù)接收到的信號改變右共振超聲波發(fā)生器15和左共振超聲波發(fā)生 器14的共振頻率； (5) 當(dāng)超聲波發(fā)生器12和超聲波接收器13監(jiān)測到煤樣的裂隙直徑大于IO7納米后，按下 結(jié)束鍵5關(guān)閉裝置，試驗結(jié)束。
[0016] 步驟(3)和步驟(4)中所述的初始共振頻率和共振頻率的計算方法相同，共振頻率 的計算方法為： 煤樣在簡諧力作用下的強迫振動，其運動方程為：

_:代表阻尼自由振動基，#代表阻尼強迫振動項，#表示頻率，t表示時間，D代表常 數(shù)，權(quán)代表質(zhì)量、?代表速度、友代表加速度、茗代表常數(shù)、:&代表頻率、灰為位移、C為常 數(shù)、石為常數(shù)D與儼索一重力加速度； 自由振動周
因為：
％彈簧受干擾力峰值作用引起的靜位移，所以振幅A 可寫成
式中代表頻率比，動力放大系數(shù)多是強迫振動時的動力系數(shù)即動幅值與靜幅值之 比， 當(dāng)其=#，即強迫振動頻率和系統(tǒng)固有頻率相等時，動力系數(shù)迅速增加，引起系統(tǒng)共 振，由式:=為涵可知，共振時振幅和相位都有明顯變化，通過對這兩個參數(shù)進 行測量，我們可以判別系統(tǒng)是否達到共振動點，從而確定出系統(tǒng)的各階振動頻率。
[0017]本實施例并非對本發(fā)明的形狀、材料、結(jié)構(gòu)等作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā) 明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方 案的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種提高高煤階煤滲透性的試驗裝置，其特征在于:包括頂部敞口的試驗箱，試驗箱 頂部設(shè)有封蓋，試驗箱內(nèi)設(shè)有控制器，試驗箱的前側(cè)外表面設(shè)有顯示屏、電源鍵、結(jié)束鍵和 開始鍵，試驗箱前側(cè)內(nèi)壁、試驗箱后側(cè)內(nèi)壁、試驗箱左側(cè)內(nèi)壁、試驗箱右側(cè)內(nèi)壁上均開設(shè)有 圓形的安裝槽，四個安裝槽的中屯、線位于同一平面上，其中兩個安裝槽前后對應(yīng)設(shè)置，另外 兩個安裝槽左右對應(yīng)設(shè)置，試驗箱內(nèi)水平設(shè)有分隔板，分隔板將試驗箱的內(nèi)腔分割成上腔 體和下腔體，四個安裝槽位于上腔體內(nèi)，分隔板中屯、處開設(shè)有通孔，分隔板上表面固定設(shè)有 支撐導(dǎo)筒，支撐導(dǎo)筒上下通透，支撐導(dǎo)筒的中屯、線與通孔的中屯、線重合，支撐導(dǎo)筒上沿周向 方向均勻設(shè)有四個安裝孔，其中一個安裝孔位于支撐導(dǎo)筒的前側(cè)且其中屯、線與試驗箱前側(cè) 內(nèi)壁上的安裝槽的中屯、線重合，前側(cè)的安裝孔和試驗箱前側(cè)內(nèi)壁上的安裝槽之間設(shè)有超聲 波發(fā)生器，后側(cè)的安裝孔和試驗箱后側(cè)內(nèi)壁上的安裝槽之間設(shè)有超聲波接收器，左側(cè)的安 裝孔和試驗箱左側(cè)內(nèi)壁上的安裝槽之間設(shè)有左共振超聲波發(fā)生器，右側(cè)的安裝孔和試驗箱 右側(cè)內(nèi)壁上的安裝槽之間設(shè)有右共振超聲波發(fā)生器； 試驗箱內(nèi)底部設(shè)有位于下腔體內(nèi)的上下往復(fù)驅(qū)動機構(gòu)，上下往復(fù)驅(qū)動機構(gòu)的動力輸出 端連接有裝煤筒，裝煤筒上端敞口、下端封堵，裝煤筒上端穿過通孔后伸入到支撐導(dǎo)筒內(nèi)， 裝煤筒上端口設(shè)有裝煤蓋，裝煤筒外壁開設(shè)有若干通氣孔； 控制器分別通過信號線路與顯示屏、電源鍵、結(jié)束鍵、開始鍵、右共振超聲波發(fā)生器、左 共振超聲波發(fā)生器、超聲波接收器和超聲波發(fā)生器連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高高煤階煤滲透性的試驗裝置，其特征在于:上下往復(fù) 驅(qū)動機構(gòu)包括固定在試驗箱內(nèi)底部的電機和支座，支座上轉(zhuǎn)動連接有轉(zhuǎn)軸，電機的主軸與 轉(zhuǎn)軸同軸線傳動連接，轉(zhuǎn)軸上固定設(shè)有曲柄，曲柄與裝煤筒之間通過連桿連接，連桿的下端 較接在曲柄上，連桿的上端較接在裝煤筒的底部，電機通過信號線與控制器連接。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種提高高煤階煤滲透性的試驗裝置，其特征在于:裝煤筒外 壁與支撐導(dǎo)筒內(nèi)壁之間設(shè)有用于導(dǎo)向裝煤筒上下滑動的鋼珠。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種提高高煤階煤滲透性的試驗裝置，其特征在于:分隔板的 上表面、位于分隔板上方的試驗箱內(nèi)壁和封蓋的下表面上均設(shè)有隔音板。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種提高高煤階煤滲透性的試驗裝置的試驗方法，其特征在 于:包括W下步驟： (1) 裝填煤樣:先打開封蓋，再打開裝煤蓋并將煤樣裝入裝煤筒中，重新將裝煤蓋蓋設(shè) 在裝煤筒上，閉合上封蓋； (2) 啟動設(shè)備：依次打開電源鍵和開始鍵，控制器開始工作，控制器向超聲波接收器和 超聲波發(fā)生器發(fā)出信號指令，超聲波接收器和超聲波發(fā)生器啟動； (3) 數(shù)據(jù)實驗采集:超聲波發(fā)生器和超聲波接收器監(jiān)測裝煤筒中煤樣的裂隙，并將監(jiān)測 到的信號反饋給控制器，控制器根據(jù)接收到的信號得出初始共振頻率的值； (4) 共振提高高煤階煤的滲透性：啟動電機，電機通過轉(zhuǎn)軸帶動曲柄轉(zhuǎn)動，曲柄在轉(zhuǎn)動 過程中帶動連桿上下運動，與連桿上端較接的裝煤筒沿支撐導(dǎo)筒上下往復(fù)運動，然后控制 器向右共振超聲波發(fā)生器和左共振超聲波發(fā)生器發(fā)出指令，命令右共振超聲波發(fā)生器和左 共振超聲波發(fā)生器發(fā)出與步驟(3)中所述的初始共振頻率相同的共振頻率，超聲波發(fā)生器 和超聲波接收器間隔的實時監(jiān)測測裝煤筒中煤樣的裂隙，并將監(jiān)測到的信號反饋給控制 器，控制器根據(jù)接收到的信號改變右共振超聲波發(fā)生器和左共振超聲波發(fā)生器的共振頻 率. 巧）當(dāng)超聲波發(fā)生器和超聲波接收器監(jiān)測到煤樣的裂隙直徑大于ΙΟ7納米后，按下結(jié)束 鍵關(guān)閉裝置，試驗結(jié)束。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種提高高煤階煤滲透性的試驗裝置的試驗方法，其特征在 于:步驟(3)和步驟(4)中所述的初始共振頻率和共振頻率的計算方法相同，共振頻率的計 算方法為： 煤樣在簡諧力作用下的強迫振動，其運動方程為：方程式的解由《ν*馬運兩部分組成：式中:每米玲常數(shù)由初始條件決定：其中^代表阻尼自由振動基,?代表阻尼強迫振動項，F(xiàn)表示頻率，t表示時間，D代表常 數(shù)，餓代表質(zhì)量、凍代表速度、潘代表加速度、r代表常數(shù)、代表頻率、:C為位移、按為常 數(shù)、拓為常數(shù)D與頻率遇的乘積、絮為重力加速度；因巧您f:為彈黃受干擾力峰值作用引起的靜位移，所W振幅A 可寫成:；其中度稱為動力放大系數(shù)：式中與3代表頻率比，動力放大系數(shù)與是強迫振動時的動力系數(shù)即動幅值與靜幅值之 比， 當(dāng)與北即強迫振動頻率和系統(tǒng)固有頻率相等時，動力系數(shù)迅速增加，引起系統(tǒng)共振， 由式：義二過麵可知，共振時振幅和相位都有明顯變化，通過對運兩個參數(shù)進行 測量，可W判別系統(tǒng)是否達到共振動點，從而確定出系統(tǒng)的各階振動頻率。
【文檔編號】G01N1/28GK105842036SQ201610456394
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年6月22日
【發(fā)明人】陶樹, 張國偉, 吳海勇, 陳世達
【申請人】中國地質(zhì)大學(xué)（北京）