模拟含瓦斯煤取芯过程中热效应测试装置和方法制造方法及图纸

技术编号:27311610 阅读:40 留言:0更新日期:2021-02-10 09:35
本发明专利技术公开了一种模拟含瓦斯煤取芯过程中热效应测试装置和方法,所述模拟含瓦斯煤取芯过程中热效应装置包括驱动装置、双轮盘传动装置和模拟取芯装置;模拟含瓦斯煤取芯过程中热效应的测试装置,还包括通过三通管件与模拟含瓦斯煤取芯过程中热效应装置连接的充气定量系统和真空脱气系统、数据采集装置;测试方法为:制备煤样、调试数据采集控制装置、气密性检查、真空脱气、充气吸附平衡、模拟解吸、数据记录。本发明专利技术模拟取芯过程及该过程中产生的热效应,包括取芯钻头切削煤体产生的切削热及取芯管管壁摩擦煤壁产生的摩擦热,实现整个过程数据采集及处理自动化,能较好地还原现场取芯的全过程,实现含瓦斯煤取芯过程中温度场的相似模拟。似模拟。似模拟。

【技术实现步骤摘要】
模拟含瓦斯煤取芯过程中热效应测试装置和方法


[0001]本专利技术涉及于矿井瓦斯防治
,特别是涉及一种模拟含瓦斯煤取芯过程中热效应测试装置和方法。

技术介绍

[0002]煤层瓦斯含量是煤矿瓦斯治理的基础参数。在煤层瓦斯含量测定过程中,取样方式的不同会影响煤层瓦斯含量的准确测定。目前,我国煤矿大多采用取芯管取样,该取样方式具有能够定点取样的优点。然而,取芯管在钻进煤层,提取煤样时,钻头切削煤样会产生热量、取芯管与煤层摩擦也会产热,热量传导至煤样使其温度升高、发生变质并加速煤样瓦斯解吸。为了提高取样质量及瓦斯含量测定的准确性,需要解决钻头与煤层切削产热以及取芯管与煤层摩擦生热而加速煤样解吸的问题。在解决这一问题之前,我们必须先弄清楚煤样取芯过程中的温度传导规律以及煤芯的温度场分布,得到取芯过程中的温度变化对煤样瓦斯解吸的影响规律,从而为尽可能减小取芯过程的瓦斯解吸速率和漏失瓦斯量的新型取芯技术的研发提出理论依据;实际取芯过程中的漏失瓦斯量没法实测,取芯管与煤芯的温度场分布也不得而知,因此,为了准确推算取芯过程中煤芯瓦斯漏失量和取芯管与煤芯的温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟含瓦斯煤取芯过程中热效应装置,其特征在于:包括驱动装置(1)、双轮盘传动装置(3)和模拟取芯装置;所述双轮盘传动装置(3)包括2个共轴设置的主动轮盘(301)和2个共轴设置的从动轮盘(302),所述驱动装置(1)通过联轴器(2)与主动轮盘(301)的转动轴连接,所述从动轮盘(302)中心设置有通孔;所述模拟取芯装置包括加热装置(4),取芯钻头(5),与取芯钻头(5)共轴设置的取芯管(7),2个轴承座(6),所述加热装置(4)可对取芯钻头(5)进行加热,所述取芯管(7)两头分别穿过从动轮盘(302)中心的通孔设置在2个轴承座(6)上,可通过限位装置固定在轴承座(6)上,所述从动轮盘(302)通过轴承滑动设置在轴承座(6)上,所述取芯管(7)与取芯钻头(5)同轴设置,所述双从动轮盘(302)之间上轴对称设置有转杆(8),所述转杆(8)上等距设置有若干螺孔,螺孔中均设置有带螺纹的压力杆(9),所述螺纹与螺孔相配合,所述压力杆(9)上设置有紧固螺帽(10),所述压力杆(9)末端活动设置有摩擦块(11);所述取芯管(7)两端设有密封,管壁上设置有若干深孔,深孔中设置温度传感器(701),一端设置有通气管(12)和插入取芯管(7)内部的温度传感器(702),所述压力杆(9)上设置有压力传感器(13)。2.根据权利要求1所述的一种模拟含瓦斯煤取芯过程中热效应装置,其特征在于:所述主动轮盘(301)和从动轮盘(302)通过盘周设置的轮齿啮合传动。3.根据权利要求1所述的一种模拟含瓦斯煤取芯过程中热效应装置,其特征在于:所述主动轮盘(301)和从动轮盘(302)通过皮带(303)传动。4.根据权利要求1所述的一种模拟含瓦斯煤取芯过程中热效应装置,其特征在于:所述加热装置(4)为可调温加热炉或中频电炉加热线圈。5.根据权利要求1所述的一种模拟含瓦斯煤取芯过程中热效应装置,其特征在于:所述摩擦块(11)上与取芯管(7)的接触部位设置有摩擦片,所述摩擦片与取芯管(7)形状相配合。6.根据权利要求5所述的一种模拟含瓦斯煤取芯过程中热效应装置,其特征在于:所述摩擦片的表面为光滑接触面。7.根据权利要求5所述的一种模拟含瓦斯煤取芯过程中热效应装置,其特征在于:所述摩擦片的表面设置有点状或块状突起。8.一种包括权利要求1~7中任一所述模拟含瓦斯煤取芯过程中热效应装置的测试装置,其特征在于:所述测试装置还包括数据采集装置(15)、通过三通管件和管线与所述模拟含瓦斯煤取芯过程中热效应装置的通气管(12)连接的充气定量系统和真空脱气系统,所述充气定量系统和三通管件之间设置有阀门(22),...

【专利技术属性】
技术研发人员:王兆丰陈善文张康佳孙峰王俏孙子峰董家昕苏龙范道鹏马兴莹孙永鑫梁景年
申请(专利权)人:河南理工大学
类型:发明
国别省市:

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