·418* 工程科学学报，第40卷，第4期 1.2试验系统 本试验系统包括瓦斯吸附系统和热电效应测试 系统两部分组成，如图3所示.其中瓦斯吸附系统 由瓦斯吸附室、恒温水浴装置、高压气瓶和抽气装置 组成，瓦斯吸附室有透明玻璃钢材料制成，封口采用 法兰盘方式，内径100mm,厚度为50mm,承压范围 为0~10MPa;带有温控系统的恒温水浴装置用以 保证实验过程中保持恒温：高压瓦斯气瓶压力为12 图2试验煤样 MPa,抽气系统采用2XZ4型真空泵，实验前对瓦斯 Fig.2 Experimental coal sample 吸附室煤样进行真空脱气.热电效应测试系统采用 表1试样编号及基本参数 上海辰华CHI660E型电化学工作站和SH-X多路 Table 1 Serial number and basic parameters of the sample 温度测试仪，连续测试煤吸附瓦斯过程中的一曲 试样编号 粒径/mm 试样尺寸/mm2密度/(g”cm~3) 线和温度变化 HM-] 0.038-0.048 d24.7×49.9 1.165 1.3试验方案 HM-2 0.080-0.109 d24.5×49.6 1.159 在真空状态下，将型煤试样置于恒温干燥箱内， HM-3 0.12-0.15 24.6×49.8 1.157 在恒温80℃条件下烘干4h,排除水分对电阻率的 HM-4 0.380.55 24.8×49.6 1.152 影响.首先对瓦斯吸附室进行气密性验证.在试样 HM-5 0.83w1.00 24.6×49.7 1.149 两端敷设锡箔纸层和铜芯导线，在试样上布置4个 FM-1 0.0380.048 d24.8×49.7 1.371 热电偶，如图4所示，以监测试样温度变化，放在瓦 FM-2 0.080-0.109 d24.8×49.8 1.365 斯吸附室内的支架上，并加设绝缘板，导线通过法兰 FM-3 0.12~0.15 d24.9×49.5 1.354 盘导线孔与电化学工作站相连，同时布置压力传感 FM-4 0.38~0.55 24.7×49.6 1.351 器，装上法兰盘，通过高压管路接通抽气真空泵和瓦 FM-5 0.83-1.00 24.8×49.5 1.349 斯高压气瓶.开启真空泵对煤样进行连续脱气3， WYM-1 0.038-0.048 d24.9×49.7 1.471 并测定吸附室内的死体积V,关闭真空泵.调节水 WYM-2 0.080-0.109 24.8×49.7 1.470 浴温控装置使水温恒定在25℃，启动热电效应测试 WYM-3 0.12-0.15 d24.6×49.8 1.468 系统，测试电压为2V,测定试样的I一t曲线和温度 WYM-40.38~0.55 d24.8×49.8 1.463 变化，开启数据采集装置监测瓦斯吸附室的压力值， WYM-5 0.83-1.00 d24.7×49.9 1.458 打开高压气瓶减压阀和开关阀，向瓦斯吸附室充入 不同压力的瓦斯气体，当吸附室内的瓦斯压力在 HM代表褐煤，FM代表肥煤，WYM代表无烟煤. 0.5h内变化不超过0.01MPa时，则认为煤样吸附 热电效应测试系统 瓦斯吸附系统 电化学工作站 开关阀 多骆温度 流量计 测试仪 诚压阀市 压力数据 ☒ 瓦斯气 笔记本电脑 煤样 瓶 水浴装置 图3试验设备装置 Fig.3 Experimental equipment工程科学学报，第 40 卷，第 4 期 图 2 试验煤样 Fig． 2 Experimental coal sample 表 1 试样编号及基本参数 Table 1 Serial number and basic parameters of the sample 试样编号 粒径/mm 试样尺寸/mm2 密度/( g·cm － 3 ) HM--1 0. 038 ～ 0. 048 24. 7 × 49. 9 1. 165 HM--2 0. 080 ～ 0. 109 24. 5 × 49. 6 1. 159 HM--3 0. 12 ～ 0. 15 24. 6 × 49. 8 1. 157 HM--4 0. 38 ～ 0. 55 24. 8 × 49. 6 1. 152 HM--5 0. 83 ～ 1. 00 24. 6 × 49. 7 1. 149 FM--1 0. 038 ～ 0. 048 24. 8 × 49. 7 1. 371 FM--2 0. 080 ～ 0. 109 24. 8 × 49. 8 1. 365 FM--3 0. 12 ～ 0. 15 24. 9 × 49. 5 1. 354 FM--4 0. 38 ～ 0. 55 24. 7 × 49. 6 1. 351 FM--5 0. 83 ～ 1. 00 24. 8 × 49. 5 1. 349 WYM--1 0. 038 ～ 0. 048 24. 9 × 49. 7 1. 471 WYM--2 0. 080 ～ 0. 109 24. 8 × 49. 7 1. 470 WYM--3 0. 12 ～ 0. 15 24. 6 × 49. 8 1. 468 WYM--4 0. 38 ～ 0. 55 24. 8 × 49. 8 1. 463 WYM--5 0. 83 ～ 1. 00 24. 7 × 49. 9 1. 458 图 3 试验设备装置 Fig． 3 Experimental equipment HM 代表褐煤，FM 代表肥煤，WYM 代表无烟煤． 1. 2 试验系统 本试验系统包括瓦斯吸附系统和热电效应测试 系统两部分组成，如图 3 所示． 其中瓦斯吸附系统 由瓦斯吸附室、恒温水浴装置、高压气瓶和抽气装置 组成，瓦斯吸附室有透明玻璃钢材料制成，封口采用 法兰盘方式，内径 100 mm，厚度为 50 mm，承压范围 为 0 ～ 10 MPa; 带有温控系统的恒温水浴装置用以 保证实验过程中保持恒温; 高压瓦斯气瓶压力为 12 MPa，抽气系统采用2XZ--4 型真空泵，实验前对瓦斯 吸附室煤样进行真空脱气． 热电效应测试系统采用 上海辰华 CHI660E 型电化学工作站和 SH--X 多路 温度测试仪，连续测试煤吸附瓦斯过程中的 I--t 曲 线和温度变化． 1. 3 试验方案 在真空状态下，将型煤试样置于恒温干燥箱内， 在恒温 80 ℃条件下烘干 4 h，排除水分对电阻率的 影响． 首先对瓦斯吸附室进行气密性验证． 在试样 两端敷设锡箔纸层和铜芯导线，在试样上布置 4 个 热电偶，如图 4 所示，以监测试样温度变化，放在瓦 斯吸附室内的支架上，并加设绝缘板，导线通过法兰 盘导线孔与电化学工作站相连，同时布置压力传感 器，装上法兰盘，通过高压管路接通抽气真空泵和瓦 斯高压气瓶． 开启真空泵对煤样进行连续脱气 3 h， 并测定吸附室内的死体积 V1，关闭真空泵． 调节水 浴温控装置使水温恒定在 25 ℃，启动热电效应测试 系统，测试电压为 2 V，测定试样的 I--t 曲线和温度 变化，开启数据采集装置监测瓦斯吸附室的压力值， 打开高压气瓶减压阀和开关阀，向瓦斯吸附室充入 不同压力的瓦斯气体，当吸附室内的瓦斯压力在 0. 5 h 内变化不超过 0. 01 MPa 时，则认为煤样吸附 · 814 ·