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原文传递一种测量吸附状态下煤体坚固性系数的装置

专利名称：	一种测量吸附状态下煤体坚固性系数的装置
摘要：	本发明涉及一种测量吸附状态下煤体坚固性系数的装置，包括：高压气瓶、减压阀、充气控制阀门、真空控制阀门、真空泵、真空计、高压导气管和吸附与锤击子系统。首先通过真空泵、真空计和真空控制阀门将吸附与锤击子系统抽真空至10Pa以下；其次通过高压气瓶、减压阀和充气控制阀门向吸附与锤击子系统充入预定压力的瓦斯气体；在吸附与锤击子系统中使待测煤试样达到吸附平衡后，完成测量煤体坚固性系数所需要的锤击破坏过程；最终收集煤样、筛分和测量体积，计算得到某一瓦斯压力下处于吸附平衡状态的煤体的坚固性系数。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国矿业大学(北京)
发明人：	李成武;赵越超;耿振亚
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-20T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-06T00:00:00+0800
申请号：	CN201910536289.1
公开号：	CN110095361A
分类号：	G01N3/34(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	100083 北京市海淀区学院路丁11号
主权项：	1.一种测量吸附状态下煤体坚固性系数的装置，其特征在于：包括高压气瓶、减压阀、充气控制阀门、真空控制阀门、真空泵、真空计、高压导气管和吸附与锤击子系统。吸附与锤击子系统包括电源腔体、滑轮腔体、轨道腔体、底座腔体、重锤限位板、上升电源、下降电源、导线、上升磁开关、下降磁开关、控制磁铁、直流电机、电机限位板、传动杆、滑轮、尼龙绳、动力磁铁和重锤。吸附与锤击子系统导气孔外接高压导气管，高压导气管通过三通分成两个支路，支路1通过三通继续分为两个支路，支路1-1连接真空计，支路1-2连接真空泵，在支路1未分支段安放真空控制阀门。支路2先后连接充气控制阀门、减压阀和高压气瓶。电源腔体、滑轮腔体、轨道腔体、底座腔体和重锤限位板的对接组成密封吸附装置。上升电源、下降电源、导线、上升磁开关、下降磁开关、控制磁铁、直流电机、电机限位板、传动杆、滑轮、尼龙绳、动力磁铁和重锤的配合组成锤击装置。密封吸附装置内部安装锤击装置组成吸附与锤击子系统。 2.根据权利要求1所述的一种测量吸附状态下煤体坚固性系数的装置，其特征在于，通过在密封腔体内部安装锤击装置的方式实现使待测煤样处于吸附平衡状态下完成测量坚固性系数所需的锤击破坏过程。 3.根据权利要求1所述的一种测量吸附状态下煤体坚固性系数的装置，其特征在于，采用动力磁铁与重锤限位板的相互配合实现重锤固定高度下落和固定轨迹下落。 4.根据权利要求1所述的一种测量吸附状态下煤体坚固性系数的装置，其特征在于，通过调整控制磁铁与上升磁开关、下降磁开关的距离实现在密封吸附装置外部调整重锤位置。 5.根据权利要求1所述的一种测量吸附状态下煤体坚固性系数的装置，其特征在于，其实施方法包括以下步骤：步骤一：将待测煤样用小锤捣碎成块度为20～30mm的小块，用20～30mm的筛子筛选。称取筛取好的煤样50g为1份，每5份为一组，共称取3组。步骤二：将控制磁铁置于电源腔体外壁标记的下降开关的粘贴位置，令动力磁铁下降直至动力磁铁与重锤接触并吸引，将控制磁铁置于电源腔体外壁标记的上升开关的粘贴位置，使重锤上升至其悬空于轨道腔体内。将煤样1份放入装置底座腔体内，紧固所有法兰盘螺栓。步骤三：依次关闭充气控制阀门，打开真空控制阀门，开启真空计，开启真空泵，保持该状态直至真空计示数减小至10Pa以下。步骤四：依次关闭真空控制阀门，关闭真空泵，关闭真空计，打开充气控制阀门，打开高压气瓶阀门，调整减压阀，直至减压阀压力表显示的吸附与锤击子系统的气体压力达到预定压力，之后依次关闭高压气瓶阀门，关闭减压阀，关闭充气控制阀门，静置8小时。步骤五：将控制磁铁置于电源腔体外壁标记的上升开关的粘贴位置，提升重锤，直至重锤被重锤限位板限制上升，致使其与动力磁铁分离，重锤自由下落锤击煤样。调整控制磁铁的位置，重复重锤的提升与自由下落过程，共计3次。步骤六：将吸附与锤击子系统内的瓦斯气体排出，收集破碎后的煤样。步骤七：重复步骤二至步骤六共计5次，每次放置的煤样为步骤一中1份煤样。步骤八：将上述锤击破碎后的一组(5份)煤样一起倒入孔径为0.5mm的分样筛中筛分，端平分样筛轻筛，筛动幅度为200mm即可，筛至不再漏下煤粉为止。步骤九：将筛下的煤粉使用漏斗放入计量筒内，轻轻敲打使其密实。然后轻轻插入具有刻度的活塞尺与筒内煤粉接触，读取煤粉在计量筒内的高度，记为L。步骤十：当L≥30mm时，步骤五中的冲击次数n即可定为3次，按以上步骤继续进行其他各组的测定。若L<30mm时，则第一组煤样作废，步骤五中的冲击次数n改为5次，其它步骤不变，重新进行步骤二至步骤九，测量煤粉高度L。步骤十一：坚固性系数f的计算公式为：f＝20n/L，平均测定3组取算数平均值即为测试煤样在预定瓦斯压力下吸附平衡状态的坚固性系数。
所属类别：	发明专利