[发明专利]可控频率振动法提高煤层瓦斯采收率的实验装置及方法

摘要

本发明涉及煤层气开采技术领域，具体的说是一种可控频率振动法提高煤层瓦斯采收率的实验装置及方法。包括装样系统、注气与流量监测系统以及数据收集系统；装样系统包括用于盛装煤粉的刚性缸体、用于向煤粉施加载荷的加载机构以及用于驱动刚性缸体整体以可控频率振动的振动机构；注气与流量监测系统包括与刚性缸体相连的气瓶和通风橱；数据收集系统包括多个固体压力传感器、多个气体压力传感器以及计算机。本发明旨在提供一种可控频率振动法提高煤层瓦斯采收率的实验装置及方法，为研究可控频率振动法提高煤层瓦斯抽采率提供实验支撑和技术支持。

主权项

1.可控频率振动法提高煤层瓦斯采收率的实验装置，其特征在于：包括装样系统、注气与流量监测系统以及数据收集系统；装样系统包括用于盛装煤粉（8）的刚性缸体（9）、用于向煤粉（8）施加载荷的加载机构以及用于驱动刚性缸体（9）整体以可控频率振动的振动机构，加载机构包括设置在刚性缸体（9）内腔中部位置的液压千斤顶（7），刚性缸体（9）内腔位于液压千斤顶（7）的一侧形成用于容纳煤粉（8）的装料区，液压千斤顶（7）相背于装料区的一侧设有用于推动液压千斤顶（7）沿刚性缸体（9）长度方向运动的液压推杆（6），且液压推杆（6）通过液压控制阀门（20）与液压泵（21）相连，振动机构包括固定设置在刚性缸体（9）上的振动器（10）和控制振动器（10）以特定频率振动的控制器（11）；注气与流量监测系统包括气瓶（1）和通风橱（15），在气瓶（1）和刚性缸体（9）的装料区之间的连通管路上依次设有气体增压泵（2）、入口气体压力调节阀（3）、入口气体阀门（4）以及入口气体流量计（5），在通风橱（15）和刚性缸体（9）的装料区之间的连通管路上依次设有出口气体流量计（14）、出口气体阀门（13）以及出口气体压力调节阀（12）；数据收集系统包括多个固体压力传感器（19）、多个气体压力传感器（18）以及计算机（16），多个固体压力传感器（19）间隔埋设在煤粉（8）中并用于检测煤粉（8）内部应力，多个气体压力传感器（18）间隔设置在刚性缸体（9）的侧壁上并用于检测装料区位置的气体压力，计算机（16）与固体压力传感器（19）、气体压力传感器（18）、入口气体流量计（5）以及出口气体流量计（14）相连，并用于绘制对应的应力变化曲线、压力变化曲线以及气体流量曲线。