【技术实现步骤摘要】
负压精密可调
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测试负压取芯环境下瓦斯解吸量的方法
[0001]本专利技术涉及煤矿安全
，具体地说，涉及一种负压精密可调
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测试负压取芯环境下瓦斯解吸量的方法。
技术介绍
[0002]煤与瓦斯突出是我国煤矿瓦斯防治的重中之中，煤层瓦斯含量与煤层突出危险性鉴定、煤层抽采效果评价、煤层突出危险性区域预测及区域防突措施效果检验紧密相关。因此，煤层瓦斯含量测定结果的可靠性、准确性至关重要。
[0003]直接测定法测定煤层瓦斯含量需要获得损失瓦斯量、解吸瓦斯量（井下瓦斯解吸量及井上瓦斯解吸量）及残存瓦斯量，井下瓦斯解吸量、井上瓦斯解吸量及残存瓦斯量均可通过实验获得，损失瓦斯量通过井下瓦斯解吸量的反演得到。因此，井下瓦斯解吸量测定的准确性与损失瓦斯量反演的准确性紧密相关。负压引射取芯是井下煤层取芯的一种经典方法，负压引射取芯所获得的煤样在负压引射取芯系统及煤样罐中均为负压环境，作业人员通常将煤样罐中的煤样在大气压的环境下进行瓦斯解吸获得井下瓦斯解吸量，然而煤样的解吸环境发生了从负压向大气压的突变，基于大气压环境下的井下瓦斯解吸量反演负压解吸环境的损失瓦斯量，其造成损失瓦斯量的失真及煤层瓦斯含量测定的不准确。
[0004]河南理工大学硕士
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张洪良的毕业论文为《负压环境煤的瓦斯解吸规律研究》，该论文公开了一套负压环境瓦斯解吸测定装置，负压是影响瓦斯解吸的一个关键因素，因此负压值的精确性非常重要。论文中所用到的装置通过施加配重产生负压，然而配重的质量大小不一...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.负压精密可调
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测试负压取芯环境下瓦斯解吸量的方法，其特征在于：具体包括以下步骤：（一）、在井下采煤现场组装一种充气联动测试不同负压取芯环境瓦斯解吸量的装置，一种充气联动测试不同负压取芯环境瓦斯解吸量的装置包括移动架、煤样过滤系统、煤样罐、负压调节系统和充气系统，移动架的底部四周安装有滚动支撑在地面上并可折叠收纳的滚轮，煤样罐、负压调节系统和充气系统均设置在移动架上，煤样过滤系统的煤样进口与钻杆的外端连接，煤样过滤系统的煤样出口与煤样罐的煤样进口连接，煤样罐的煤样出口与负压引射系统的负压抽吸口连接，煤样罐与负压调节系统的负压发生室通过第一气体管路连接，负压调节系统的负压调节室与充气系统通过第二气体管路连接；（二）、将负压调节系统的负压发生室内空气排净；（三）、通过负压引射系统将煤样经煤样过滤系统过滤后抽入煤样罐中，使煤样罐内装满煤样并处于负压环境，负压值记为p0；（四）、通过充气系统向负压调节系统的负压调节室内充气，使负压调节系统的负压发生室内形成与煤样罐内相同的负压环境，负压值记为p0；（五）、将煤样罐与负压调节系统的负压发生室连通，通过充气系统不断向负压调节系统的负压调节室内充气，控制负压调节系统的负压发生室内负压保持稳定，煤样罐中的煤样在负压值为p0条件下解吸，计算获取负压值为p0条件下不同时刻t
n0
累积瓦斯解吸量Q
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；（六）、负压值为p0条件下的瓦斯解吸测试结束后，充气系统停止充气，并将负压调节系统的负压发生室和负压调节室与外界大气连通；（七）、采用Origin做图软件即可绘制出负压值为p0条件下累积瓦斯解吸量Q
n0
关于时间t
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的散点曲线；（八）、将煤样罐内解吸完毕的煤样清理出去，重复步骤（二）～（七），向煤样罐内抽入新的煤样，煤样罐内负压值记为p
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，通过充气系统使负压调节系统的负压发生室内负压值调节为p
n
并保持恒定，计算获取负压值为p
n
条件下不同时刻t
nn
累积瓦斯解吸量Q
nn
，并绘制出负压值为p
n
条件下累积瓦斯解吸量Q
nn
关于时间t
nn
的散点曲线。2.根据权利要求1所述的负压精密可调
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测试负压取芯环境下瓦斯解吸量的方法，其特征在于：煤样过滤系统包括过滤箱和大块煤样桶，过滤箱固定连接在大块煤样桶的前侧壁上侧部，过滤箱内中部设置有前高后低的滤网板，过滤箱的后侧板中部开设有位于滤网板上方的出样口，大块煤样桶的前侧壁上侧部开设有与出样口前后对应的大块煤进料口，出样口和大块煤进料口的下侧边与滤网板的后侧边平齐，过滤箱的左侧板上侧部连接有位于滤网板上方的煤样进管，过滤箱的右侧板下侧部连接有位于滤网板下方的煤样出管，煤样进管的另一端与钻杆的外端连接，煤样罐的顶部安装有上盖，上盖的左侧部设有煤样抽入口，上盖的右侧部设有煤样抽出口，上盖的顶部中心设有第一气体接口，煤样出管的另一端与煤样抽入口连接，煤样抽出口通过煤样抽吸管与负压引射系统的负压抽吸口连接，煤样出管上设置有第一阀门，煤样抽吸管上设置有第二阀门，滤网板的网孔直径小于煤样进管的内径，出样口和大块煤进料口的尺寸均大于煤样进管的内径。3.根据权利要求2所述的负压精密可调
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测试负压取芯环境下瓦斯解吸量的方法，其特征在于：负压调节系统包括负压单元筒体、负压单元活塞、负压单元导杆、气调单元筒体、气调单元活塞和气调单元导杆，负压单元筒体、负压单元活塞、负压单元导杆、气调单元筒体、
气调单元活塞和气调单元导杆的中心线重合且竖向设置，负压单元筒体的顶部敞口，负压单元筒体的上端外圆周螺纹安装有密封盖，负压单元筒体的上端边嵌设有与密封盖的内顶面紧压接触的第一O型密封圈，密封盖的顶部中心设有第二气体接口，第一气体管路的两端分别连接第一气体接口和第二气体接口，第一气体管路上自第一气体接口向第二气体接口的方向依次设置有第一精密负压表、第三阀门、两通、第四阀门、第二精密负压表和第一排气管路，第一排气管路上设置有第五阀门，负压单元活塞密封滑动设置在负压单元筒体内，负压调节系统的负压发生室为负压单元活塞上侧的负压单元筒体内腔，负压单元活塞的外圆周与负压单元筒体内壁密封滑动接触，负压单元活塞的外圆周上固定套装嵌设有两个上下间隔设置的第二O型密封圈，第二O型密封圈的外圆与负压单元筒体内壁密封滑动接触，负压单元导杆滑动设置在负压单元筒体内，负压单元导杆的上端螺纹固定连接在负压单元活塞的底部中心，负压单元导杆竖直贯穿密封滑动连接在负压单元筒体的底板中心，负压单元筒体的底板内中部固定嵌设有两个上下间隔设置的第三O型密封圈，负压单元导杆竖直穿过两个第三O型密封圈并与两个第三O型密封圈的内圆滑动密封接触，负压单元筒体的右侧壁下侧部连接有位于负压单元活塞下方的第二排气管路，第二排气管路上设置有第六阀门，气调单元筒体的底部敞口，气调单元筒体的顶部中部开设有上侧敞口的螺纹盲孔，负压单元筒体的下端部匹配螺纹连接在螺纹盲孔中，负压单元筒体的底板下表面与螺纹盲孔的孔底紧压密封接触，负压单元筒体的底板下表面上同中心固定嵌设有与螺纹盲孔的孔底紧压接触的第四O型密封圈，负压单元筒体的外侧壁中部固定连接在移动架的顶部中心，负压单元导杆竖直贯穿密封滑动连接在气调单元筒体的顶板中心，负压单元导杆的下端伸入到气调单元筒体内，气调单元筒体的顶板内中部固定嵌设有第五O型密封圈，负压单元导杆竖直穿过第五O型密封圈并与第五O型密封圈的内圆滑动密封接触，气调单元活塞密封滑动设置在气调单元筒体内，负压调节系统的负压发生室为气调单元活塞上侧的气调单元筒体内腔，气调单元活塞的外圆周与气调单元筒体内壁密封滑动接触，气调单元活塞的外圆周上固定套装嵌设有两个上下间隔设置的第六O型密封圈，第六O型密封圈的外圆与气调单元筒体内壁密封滑动接触，负压单元导杆的下端螺纹固定连接在气调单元活塞的顶部中心，气调单元导杆设置在气调单元活塞的正下方，气调单元导杆的上端螺纹固定连接在气调单元活塞的底部中心，气调单元导杆的下端伸出气调单元筒体的下端口，气调单元筒体的顶板右侧部设有第三气体接口，气调单元导杆上沿竖向设置有刻度，零刻度值位于气调单元导杆的下端，初始时气调单元活塞和气调单元筒体的内顶面之间的距离不小于负压单元活塞和密封盖的内顶面之间的距离，移动架的下侧部设置有位于气调单元筒体前下方并推动气调单元导杆向上移动的上推装置。4.根据权利要求3所述的负压精密可调
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测试负压取芯环境下瓦斯解吸量的方法，其特征在于：上推装置包括脚踏板、两个顶压弹簧、上推支板、上推导杆、导筒、两个第一定滑轮、两个第二定滑轮和两根提拉钢丝绳，脚踏板前低后高倾斜设置在气调单元筒体的前下方，脚踏板的下侧边通过铰接座铰接在移动架的前下部，两个顶压弹簧左右间隔且均前高后低倾斜设置在脚踏板的后侧，两根顶压弹簧的两端分别固定连接在脚踏板的后侧面上侧部和移动架上，上推支板水平设置在气调单元导杆的正下方，上推支板的上表面与气调单元导杆的下端接触，上推导杆和导筒均竖向设置在上推支板的正下方，上推导杆的上端固定连接在上推支板的下表面中部，导筒的外圆周通过第一支架固定连接在移动架上，上推导杆
同中心贯穿滑动连接在导筒中，上推支板的左侧和右侧均设置有固定连接在移动架上的第二支架，两个第一定滑轮分别对应转动连接在两个第二支架的顶部且位于上推支板的上方左侧和右侧，两个第一定滑轮的正前下方均设置有一个固定连接在移动架上的第三支架，两个第二定滑轮分别对应转动连接在两个第三支架的顶部，第二定滑轮的高度低于第一定滑轮的高度，两个第一定滑轮和两个第二定滑轮的转轴均沿左右方向水平设置，两根提拉钢丝绳左右对称设置且均沿前后方向设置，左侧的提拉钢丝绳的前端固定连接在脚踏板的上侧边左侧部，左侧的提拉钢丝绳再向后延伸依次绕在左侧的第二定滑轮的上侧部和左侧的第一定滑轮的上侧部，左侧的提拉钢丝绳绕过左侧的第一定滑轮的上侧部后再垂直向下延伸，左侧的提拉钢丝绳的下端固定连接在上推支板的上表面左侧中部，右侧的提拉钢丝绳的前端固定连接在脚踏板的上侧边右侧部，右侧的提拉钢丝绳再向后延伸依次绕在右侧的第二定滑轮的上侧部和右侧的第一定滑...
【专利技术属性】
技术研发人员：岳基伟，石必明，孙翼骁，马衍坤，张雷林，李怀宾，赵敖寒，路媛媛，申来雨，彭先娥，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：
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