煤岩三轴实验装置：蠕变、渗流与吸附解吸研究

"王登科等人研制了一种煤岩三轴蠕变-渗流-吸附解吸实验装置，用于研究含瓦斯煤岩在载荷下的流变、渗流特性以及煤体瓦斯的吸附和解吸行为。该装置由8个主要部分构成，包括主机、伺服加载系统、三轴压力室等，能够进行多种复杂实验，如孔隙率测定、力学参数测试、吸附解吸实验等。设备具有滚珠丝杠加载方式，可长时间加载，并配有高低温控制系统，确保气体温度的一致性，提高实验精度。" 在煤炭科学研究中，对煤岩的深入理解是至关重要的，特别是在瓦斯地质与瓦斯治理领域。王登科等人的工作针对这一需求，开发了一套综合性的实验装置，可以模拟实际矿井环境下的复杂工况。该装置的最大轴向压力达到500 kN，最大围压50 MPa，最高稳定温度90℃，适用于不同条件下的实验需求。煤岩的蠕变研究对于预测矿井的长期稳定性至关重要，而渗流特性则直接影响瓦斯的排放和安全。通过此装置，研究人员可以分析煤岩在负载下的流变规律，同时考察瓦斯在煤体内的吸附和解吸动态，这对于预测和控制煤矿瓦斯事故具有重要意义。 此外，该实验装置采用了滚珠丝杠加载系统，这种加载方式可以实现长时间连续加载，满足蠕变实验的长时间观测需求，最长加载时间可达2个月以上。而高低温控制系统则解决了因温度变化导致的气体流量测量误差问题，提高了实验数据的准确性。这使得实验结果更加可靠，有助于科学家更精确地模拟和理解煤岩在不同条件下的行为。 该装置的应用实例包括煤样孔隙率的测定，以及受载含瓦斯煤的解吸特性实验，这些实验验证了装置的功能多样性和测试的准确性。通过这些实验，研究人员可以获取到关于煤岩和瓦斯相互作用的关键信息，从而制定更有效的瓦斯防治策略，提升煤矿的安全水平。这套煤岩三轴蠕变-渗流-吸附解吸实验装置为煤炭行业的科学研究提供了强有力的技术支持，促进了理论研究与实践应用的紧密结合。