CN104614298B - 一种恒容含瓦斯煤气固耦合物理力学参数试验装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种恒容含瓦斯煤气固耦合物理力学参数试验装置及方法，包括：用于对试件的定量充气、三轴加压卸压以及整个过程的可视化实时监测的可视化加载***、用于实现轴向加压过程的容积恒定的恒容***以及用于实现对围压的定量卸载以及试件吸附解吸过程的可视化监测的常压可视化气体体积测量***；本发明有益效果：加压头轴心的吸附解吸通道可用来测量试件对气体的吸附解吸量，恒容***可实现轴向加压过程的容积恒定以排除压强改变对试验过程的干扰，常压可视化气体体积测量***利用连通器原理和定量排水法将无色无形的气体转换到常压状态，实现试验过程可视化观测和数据实时获取。

Description

一种恒容含瓦斯煤气固耦合物理力学参数试验装置及方法

技术领域

本发明属于矿业工程、岩土工程科研技术领域，特别涉及用于研究揭示不同荷载和瓦斯压力条件下含瓦斯煤体的吸附解吸规律、不同加载阶段含瓦斯煤体渗透变化规律及损伤扩容破坏机理的试验装置和试验方法。

背景技术

瓦斯事故危害巨大，特别是煤与瓦斯突出已成为困扰我国煤矿安全生产的重大难题，然而含瓦斯煤的损伤扩容破坏与瓦斯快速解吸放散导致煤与瓦斯突出的机理研究还不清楚。根据煤与瓦斯突出的综合作用假说：煤与瓦斯突出是由地应力、瓦斯压力和煤的物理力学性质综合作用的结果。但是地应力、瓦斯压力和煤的物理力学性质在煤与瓦斯突出过程中的作用机制，目前尚未研究清楚。

大量实际发生的煤与瓦斯突出案例以及许多学者的研究成果表明煤与瓦斯突出过程的实质是地应力破坏煤体、煤体快速释放瓦斯，最终将破坏煤体抛出巷道的过程。目前学者们对含瓦斯煤在不同瓦斯压力下的煤体强度方面进行了大量研究。

瓦斯压力是影响煤与瓦斯突出的重要因素之一，认清煤体破坏过程中瓦斯压力及吸附解吸特性的变化规律对于揭示瓦斯突出发生机理和预突防突具有重要意义。为此，迫切需要研制一种恒容含瓦斯煤气固耦合物理力学参数试验装置***。

目前，针对含瓦斯煤体的吸附解吸、损伤扩容影响研究，已开展了大量的研究工作，研制了一系列模拟试验装置，研究现状如下：

(1)申请号为200910104608.8的中国专利本发明公开了一种含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流装置，它包括升降机架、液压伺服控制***、安装在升降机架顶部的轴向加载装置和连接在轴向加载装置下端的三轴压力室，能够进行不同地应力、不同瓦斯压力、不同温度等状态下的含瓦斯煤渗流试验研究以及含瓦斯煤在渗流过程中的变形破坏特征研究。

(2)申请号为201310137965.0的中国专利公开了一种岩石单裂隙不同温度下化学溶液渗流试验装置，包括试件装置***、轴向加压***、围压***、化学溶液压力加载***、伺服控制***和数据采集***，该设备适于研究不同温度化学溶液渗过岩石单裂隙时发生的化学腐蚀—应力耦合作用。

(3)《煤炭科学技术》2009年7月份第37卷7期由刘见中、张东明等发表的“含瓦斯煤在不同围压下的渗流特性试验”(第86～89页)一文中第1.2小节中公开了三轴压力试验装置，该装置由加载***、测量***和瓦斯供给***3部分构成。其中加载***由Ag-250和自主研发的三轴瓦斯渗流***组成,测量***主要是气体流量计,瓦斯供给***由高压瓦斯罐、减压阀和压力表组成。可对变化围压和瓦斯压力条件下的煤样渗流特性进行研究。

综合分析上述单位的模型试验台架装置***，均存在以下不足之处：

1.上述试验装置不论大小，均不能解决加载过程中因加载室容积变化导致试验空间气体压强的变化对试验的客观干扰问题；

2.上述试验装置试验过程中操作复杂，功能单一，且大部分仅能定性的观察破坏现象难以实现试验过程的可视化实时监测。

为更好地研究不同荷载、不同瓦斯压力条件下含瓦斯煤体的吸附解吸规律及损伤扩容破坏机理，需要研制一种恒容含瓦斯煤气固耦合物理力学参数试验装置。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种可实现研究揭示不同荷载、不同瓦斯压力条件下含瓦斯煤体的吸附解吸规律及损伤扩容破坏机理的试验装置***和试验方法。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种恒容含瓦斯煤气固耦合物理力学参数试验装置，包括：用于对试件的定量充气、三轴加压卸压以及整个过程的可视化实时监测的可视化加载***、用于实现轴向加压过程的容积恒定的恒容***以及用于实现对围压的定量卸载以及试件吸附解吸过程的可视化监测的常压可视化气体体积测量***；

所述可视化加载***与恒容***和常压可视化气体体积测量***分别连接。

所述可视化加载***包括：顶板、底板、加压头、加压室、面试充填槽和立柱；

所述加压室固定在顶板和底板之间，所述顶板和底板之间通过立柱固定连接；所述加压头固定在顶板上，加压头下端深入加压室，上端伸出顶板，在所述底板上表面中心位置和加压头下端分别设有面试充填槽；加压头轴心位置预制吸附解吸通道。

所述底板上分别设有面试充填通道、卸压通道、恒容通道、以及充围压通道，所述面试充填通道和充围压通道内设有压力传感器用来监测和控制试验压力；所述面试充填通道外接气源、内部与面试充填槽连通用于对煤岩定量充气；卸压通道外接常压可视化气体体积测量***、内接加压室用于定量卸载围压；恒容通道外接恒容***、内接加压室用于恒容加压，充围压通道外接气源、内接加压室用于定量充围压。

所述恒容***包括：恒容室、恒容支架、恒容活塞、连接臂和橡胶管；

所述恒容室通过连接臂与可视化加载***的加压头上端固定连接，恒容支架固定在可视化加载***的顶板上，所述恒容活塞的下端深入恒容室、上端固定在恒容支架上，所述恒容室底部通过橡胶管与可视化加载***连通，所述橡胶管一端与恒容室底部连通另一端与恒容通道连通。

所述恒容室的室内横截面积与可视化加载***的加压头下端伸入加压室内部部分的横截面积相同。

所述常压可视化气体体积测量***包括：注水腔、排水腔、底座以及连接管；

所述注水腔和排水腔固定在底座上，并通过连接管连通；所述注水腔底部与排水腔顶部保持水平，两腔连通形成U型管，所述排水腔通过双向连接阀与可视化加载***连通，所述排水腔还通过单向连接阀与外界空气连通。

一种恒容含瓦斯煤气固耦合物理力学参数试验装置的试验方法，所述实验装置能够分别进行三类实验：

第一类为恒容、三轴加载条件下岩煤体的变形破坏特征试验；第二类为不同瓦斯压力和含量下，含瓦斯煤体的损伤扩容特性试验；第三类为恒容条件下含瓦斯煤体的吸附解吸规律探究试验；

所述岩煤体的变形破坏特征试验具体包括如下步骤：

1)将试件置于加压室中，试件两端由橡胶圈固定密闭于面式充填槽内；

2)装置组装，并将组装好的装置放到伺服压力机上；

3)充围压通道与外界气源连通；

4)关闭各项阀门和通道，对加压室抽真空；

5)根据试验方案，对试件进行三轴加载、卸载，其轴向加载压力值由伺服压力机控制，围压值由置于加压室内的压力传感器控制，试验过程中恒容室随着加压头的下压同步下移，恒容活塞相对于恒容室上移，加压室内气体围压通过橡胶管进入恒容室，实现容积的恒定；

6)观察记录试件在不同加载压力条件下的变形破坏特征。

所述含瓦斯煤体的损伤扩容特性试验具体包括如下步骤：

1)将煤样侧面密闭并置于加压室中，试件两端由橡胶圈固定密闭于面式充填槽内；

2)装置组装，并将组装好的装置放到伺服压力机上；

3)面试充填通道和充围压通道分别与外界气源连通，吸附解吸通道与常压可视化气体体积测量***连接；

4)关闭各项阀门和通道，对加压室抽真空；

5)关闭常压可视化气体体积测量***的双向连接阀，打开单向连接阀，向注水腔注水直到注满排水腔为止，关闭单向连接阀；

6)根据试验方案，对煤样三轴加载到目标值；

7)待围压和轴向压力稳定后，打开面试充填通道和常压可视化气体体积测量***的双向连接阀，对煤样进行面试充气；

8)观察记录煤样在不同荷载、瓦斯压力条件下全应力应变过程体积应变的变化规律、渗透率、损伤扩容等相关规律。

所述含瓦斯煤体的吸附解吸规律探究试验具体包括如下步骤：

1)将煤样侧面密闭并置于加压室中，其试件两端由橡胶圈固定密闭于面式充填槽内；

2)装置组装，并将组装好的装置放到伺服压力机上；

3)面试充填通道和充围压通道分别与外界气源连通，吸附解吸通道与常压可视化气体体积测量***连接；

4)关闭各项阀门和通道，对加压室抽真空；

5)关闭常压可视化气体体积测量***的双向连接阀，打开单向连接阀，向注水腔注水直到注满排水腔为止，关闭单向连接阀；

6)根据试验方案，对煤样三轴加载到目标值；

7)待围压和轴向压力稳定后，打开面试充填通道和常压可视化气体体积测量***的双向连接阀；

8)对煤样进行面试充填已知量瓦斯气体；

9)未吸附的气体通过吸附解吸通道进入常压可视化气体体积测量***，待煤样达到吸附解吸饱和状态后，记录排水腔的排水体积；

10)观察记录煤样在不同荷载、瓦斯压力条件下的吸附解吸特性和规律。

本发明的有益效果是：

1.可实现对试件的定量充气、三轴加压卸压以及整个过程的可视化实时监测功能。

2.面试充填通道和充围压通道内含有压力传感器可监测和控制试验压力。

3.加压头轴心的吸附解吸通道可用来测量试件对气体的吸附解吸量，恒容***可实现轴向加压过程的容积恒定以排除压强改变对试验过程的干扰，常压可视化气体体积测量***利用连通器原理和定量排水法将无色无形的气体转换到常压状态，实现试验过程可视化观测和数据实时获取。

4.常压可视化气体体积测量***与可视化加载***的卸压通道连通时可实现对围压的可视化定量卸载，当与可视化加载***的吸附解吸通道连通时可实现对试件吸附解吸特性的可视化定量监测和研究。

附图说明

图1是本发明恒容含瓦斯煤气固耦合物理力学参数试验装置整体结构示意图；

图2是本发明可视化加载***剖面图；

图3是本发明可视化加载***底板结构示意图；

图4是本发明恒容含瓦斯煤气固耦合物理力学参数试验装置的剖面图；

图5(a)是本发明恒容含瓦斯煤气固耦合物理力学参数试验装置正视图；

图5(b)是本发明恒容含瓦斯煤气固耦合物理力学参数试验装置侧视图；

图5(c)是本发明恒容含瓦斯煤气固耦合物理力学参数试验装置俯视图；

其中,1可视化加载***，1-1顶板，1-2底板,1-3加压头，1-4吸附解吸通道，1-5加压室，1-6面试充填槽，1-7立柱，1-8面试充填通道，1-9卸压通道，1-10恒容通道，1-11充围压通道；

2恒容***，2-1恒容室，2-2恒容支架，2-3恒容活塞，2-4连接臂,2-5橡胶管；

3常压可视化气体体积测量***，3-1注水腔，3-2排水腔，3-3底座，3-4连接管，3-5双向连接阀，3-6单向连接阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1所示：一种恒容含瓦斯煤气固耦合物理力学参数试验装置***包括可视化加载***1，恒容***2，常压可视化气体体积测量***3；可视化加载***1可实现对试件的定量充气、三轴加压卸压以及整个过程的可视化实时监测功能；恒容***2可实现轴向加压过程的容积恒定以排除压强改变对试验过程的干扰；常压可视化气体体积测量***3利用连通器原理和定量排水法可实现对围压的定量卸载以及试件吸附解吸过程的可视化监测。

如图2和图3所示：一种恒容含瓦斯煤气固耦合物理力学参数试验装置***的可视化加载***1，由顶板1-1，底板1-2,加压头1-3，加压室1-5，面试充填槽1-6和立柱1-7组成，其加压头1-3轴心位置预制吸附解吸通道1-4，底板1-2预制面试充填通道1-8，卸压通道1-9，恒容通道1-10以及充围压通道1-11，顶板1-1和底板1-2预制环形槽便于加压室1-5镶嵌并通过立柱1-7固定连接。

加压室1-5位于顶板1-1和底板1-2之间，顶、底板由四根立柱1-7连接从而将加压室1-5紧扣并固定，加压头1-3由螺栓固定在顶板中心，加压头1-3下端深入加压室1-5，上端伸出顶板1-1，底板1-2上表面中心位置和加压头1-3下端分别设有螺栓固定的面试充填槽1-6；

底板1-2上分别设有面试充填通道1-8、卸压通道1-9、恒容通道1-10以及充围压通道1-11，面试充填通道1-8和充围压通道1-11内含有压力传感器用来监测和控制试验压力，其面试充填通道1-6外接气源、内部与面试充填槽1-6连通起到对煤岩定量充气的作用，卸压通道1-9外接常压可视化气体体积测量***3、内接加压室1-5起到定量卸载围压的作用，恒容通道1-10外接恒容***、内接加压室1-5起到恒容加压的作用，充围压通道1-11外接气源、内接加压室1-5起到定量充围压的作用。

加压头轴心的吸附解吸通道1-4可用来测量试件对气体的吸附解吸量，具体的测量方法是通过外接气源和压力传感器控制，对试件底面充已知量的气体，试件顶端与吸附解吸通道1-4连通，稳定后未被吸附的气体通过吸附解吸通道1-4进入可视化排压***通过排水法记录未吸附量，二者之差便是试件稳定后吸附解吸量。

如图2所示：一种恒容含瓦斯煤气固耦合物理力学参数试验装置***的恒容***2，由恒容室2-1，恒容支架2-2，恒容活塞2-3，连接臂2-4和橡胶管2-5组成，其恒容室2-1通过连接臂2-4与加压头1-3固定连接，恒容支架2-2与顶板1-1固定连接，恒容活塞2-3固定于恒容支架，恒容活塞2-3的下端(活塞头)深入恒容室，上端由螺栓固定在恒容支架2-2上，橡胶管2-5一端与恒容室2-1底部连通另一端与恒容通道连通；恒容室2-1的室内横截面积与压头1-3下端伸入加压室1-5内部的横截面积相同。

恒容***2可实现轴向加压过程的容积恒定以排除压强改变对试验过程的干扰，具体方法是，加压室1-5通过恒容通道与恒容室2-1连通，加压头1-3下端直径等于恒容室2-1内径，恒容室随着加压头下压同步下降，从而实现容积恒定的功能。

如图4所示：一种恒容含瓦斯煤气固耦合物理力学参数试验装置***的常压可视化气体体积测量***3，包括注水腔3-1，排水腔3-2，底座3-3，连接管3-4，双向连接阀3-5，单向连接阀3-6，其注水腔3-1底部与排水腔3-2顶部保持水平且两腔为透明玻璃材质的量筒，双向连接阀3-5一端通过橡胶管与吸附解吸通道1-4连通另一端与排水腔3-2连通，单向连接阀3-6一端与排水腔3-2连通另一端与空气连通。

注水腔3-1和排水腔3-2固定在底座3-3上，并通过连接管3-4连通；注水腔3-1底部与排水腔3-2顶部保持水平，两腔连通形成U型管，为保证排气前排除水柱存在产生额外压强对试验的干扰应保证注水腔底部与排水腔顶部保持平齐，两腔尺寸不必相同但应保证排气时通过排水腔排到注水腔的水不溢出；排水腔3-2通过双向连接阀与可视化加载***1连通，排水腔3-2还通过单向连接阀3-6与外界空气连通。

一种恒容含瓦斯煤气固耦合物理力学参数试验装置***的试验方法，可满足多种试验目的和设计需求，大体归结为以下三类：第一类为恒容、三轴加载条件下岩煤体的变形破坏特征试验；第二类为不同瓦斯压力和含量下，含瓦斯煤体的损伤扩容特性试验；第三类为恒容条件下含瓦斯煤体的吸附解吸规律探究试验。下面对不同试验方案的试验方法分别叙述。

岩煤体的变形破坏特征试验具体试验步骤如下：

1)将试件置于加压室1-5中，其试件两端由橡胶圈固定密闭与面式充填槽1-6内；

2)装置组装，即将顶板1-1通过立柱1-7与底板1-2连接使加压室1-5形成由顶底板1-2两端固定的密封***，将***放到伺服压力机上，其底板1-2放在伺服加载台上，加压头1-3与伺服加载机的千斤顶压头接触；

3)充围压通道1-11与外界气源连通；

4)关闭各项阀门和通道，对加压室1-5抽真空；

5)根据试验方案，对试件进行三轴加载、卸载，其轴向加载压力值由伺服压力机控制，围压值由置于加压室1-5内的压力传感器控制(试验过程中恒容室随着加压头1-3的下压同步下移，恒容活塞相对于恒容室上移，加压室1-5内气体围压通过橡胶管进入恒容室，实现容积恒定的目的)；

6)观察记录试件在不同加载压力条件下的变形破坏特征；

7)试验完毕，拆除装置，取出试件。

含瓦斯煤体损伤扩容特性试验具体试验步骤如下：

1)将煤样侧面密闭并置于加压室1-5中，其试件两端由橡胶圈固定密闭与面式充填槽1-6内；

2)装置组装，即将顶板1-1通过立柱1-7与底板1-2连接紧扣使加压室1-5形成由顶底板1-2两端固定的密封***，将***放到伺服压力机上，其底板1-2放在伺服加载台上，加压头1-3与伺服加载机的千斤顶压头接触；

3)面试充填通道1-8和充围压通道1-11分别与外界气源连通，吸附解吸通道与常压可视化气体体积测量***3连接；

4)关闭各项阀门和通道，对加压室1-5抽真空；

5)关闭常压可视化气体体积测量***3的双向连接阀，打开单向连接阀3-6，向注水腔注水直到注满排水腔为止，关闭单向连接阀3-6。

6)根据试验方案，对煤样三轴加载到目标值；

7)待围压和轴向压力稳定后，打开面试充填通道1-8和常压可视化气体体积测量***3的双向连接阀，对煤样进行面试充气；

8)观察记录煤样在不同荷载、瓦斯压力条件下全应力应变过程体积应变的变化规律、渗透率、损伤扩容等相关规律；

9)试验完毕，拆除装置，取出试件。

含瓦斯煤体吸附解吸规律探究试验具体试验步骤如下：

1)将煤样侧面密闭并置于加压室1-5中，其试件两端由橡胶圈固定密闭与面式充填槽1-6内；

2)装置组装，即将顶板1-1通过立柱1-7与底板1-2连接紧扣使加压室1-5形成由顶底板1-2两端固定的密封***，将***放到伺服压力机上，其底板1-2放在伺服加载台上，加压头1-3与伺服加载机的千斤顶压头接触；

3)面试充填通道1-8和充围压通道1-11分别与外界气源连通，吸附解吸通道与常压可视化气体体积测量***3连接；

4)关闭各项阀门和通道，对加压室1-5抽真空；

5)关闭常压可视化气体体积测量***3的双向连接阀，打开单向连接阀3-6，向注水腔注水直到注满排水腔为止，关闭单向连接阀3-6。

6)根据试验方案，对煤样三轴加载到目标值；

7)待围压和轴向压力稳定后，打开面试充填通道1-8和常压可视化气体体积测量***3的双向连接阀；

8)对煤样进行面试充填已知量瓦斯气体；

9)未吸附的气体通过吸附解吸通道进入常压可视化气体体积测量***3，待煤样达到吸附解吸饱和状态后，记录排水腔的排水体积；

10)观察记录煤样在不同荷载、瓦斯压力条件下的吸附解吸特性和规律；

11)试验完毕，拆除装置，取出试件。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (6)

1.一种恒容含瓦斯煤气固耦合物理力学参数试验装置，其特征是，包括：用于对试件的定量充气、三轴加压卸压以及整个过程的可视化实时监测的可视化加载***、用于实现轴向加压过程的容积恒定的恒容***以及用于实现对围压的定量卸载以及试件吸附解吸过程的可视化监测的常压可视化气体体积测量***；

所述可视化加载***与恒容***和常压可视化气体体积测量***分别连接；

所述可视化加载***包括：顶板、底板、加压头、加压室、面试充填槽和立柱；

所述加压室固定在顶板和底板之间，所述顶板和底板之间通过立柱固定连接；所述加压头固定在顶板上，加压头下端深入加压室，上端伸出顶板，在所述底板上表面中心位置和加压头下端分别设有面试充填槽；加压头轴心位置预制吸附解吸通道；

所述恒容***包括：恒容室、恒容支架、恒容活塞、连接臂和橡胶管；所述恒容室通过连接臂与可视化加载***的加压头上端固定连接，恒容支架固定在可视化加载***的顶板上，所述恒容活塞的下端深入恒容室、上端固定在恒容支架上，所述恒容室底部通过橡胶管与可视化加载***连通，所述橡胶管一端与恒容室底部连通另一端与恒容通道连通；

所述常压可视化气体体积测量***包括：注水腔、排水腔、底座以及连接管；

所述注水腔和排水腔固定在底座上，并通过连接管连通；所述注水腔底部与排水腔顶部保持水平，两腔连通形成U型管，所述排水腔通过双向连接阀与可视化加载***连通，所述排水腔还通过单向连接阀与外界空气连通。

2.如权利要求1所述的一种恒容含瓦斯煤气固耦合物理力学参数试验装置，其特征是，所述底板上分别设有面试充填通道、卸压通道、恒容通道、以及充围压通道，所述面试充填通道和充围压通道内设有压力传感器用来监测和控制试验压力；所述面试充填通道外接气源、内部与面试充填槽连通用于对煤岩定量充气；卸压通道外接常压可视化气体体积测量***、内接加压室用于定量卸载围压；恒容通道外接恒容***、内接加压室用于恒容加压，充围压通道外接气源、内接加压室用于定量充围压。

3.如权利要求1所述的一种恒容含瓦斯煤气固耦合物理力学参数试验装置，其特征是，所述恒容室的室内横截面积与可视化加载***的加压头下端伸入加压室内部部分的横截面积相同。

4.一种如权利要求1所述的恒容含瓦斯煤气固耦合物理力学参数试验装置的试验方法，其特征是，所述试验装置能够分别进行三类试验：

第一类为恒容、三轴加载条件下岩煤体的变形破坏特征试验；第二类为不同瓦斯压力和含量下，含瓦斯煤体的损伤扩容特性试验；第三类为恒容条件下含瓦斯煤体的吸附解吸规律探究试验；

所述岩煤体的变形破坏特征试验具体包括如下步骤：

1)将试件置于加压室中，试件两端由橡胶圈固定密闭于面试充填槽内；

2)装置组装，并将组装好的装置放到伺服压力机上；

3)充围压通道与外界气源连通；

4)关闭各项阀门和通道，对加压室抽真空；

5)根据试验方案，对试件进行三轴加载、卸载，其轴向加载压力值由伺服压力机控制，围压值由置于加压室内的压力传感器控制，试验过程中恒容室随着加压头的下压同步下移，恒容活塞相对于恒容室上移，加压室内气体围压通过橡胶管进入恒容室，实现容积的恒定；

6)观察记录试件在不同加载压力条件下的变形破坏特征。

5.如权利要求4所述的一种恒容含瓦斯煤气固耦合物理力学参数试验装置的试验方法，其特征是，所述含瓦斯煤体的损伤扩容特性试验具体包括如下步骤：

1)将煤样侧面密闭并置于加压室中，试件两端由橡胶圈固定密闭于面试充填槽内；

2)装置组装，并将组装好的装置放到伺服压力机上；

3)面试充填通道和充围压通道分别与外界气源连通，吸附解吸通道与常压可视化气体体积测量***连接；

4)关闭各项阀门和通道，对加压室抽真空；

5)关闭常压可视化气体体积测量***的双向连接阀，打开单向连接阀，向注水腔注水直到注满排水腔为止，关闭单向连接阀；

6)根据试验方案，对煤样三轴加载到目标值；

7)待围压和轴向压力稳定后，打开面试充填通道和常压可视化气体体积测量***的双向连接阀，对煤样进行面试充气；

8)观察记录煤样在不同荷载、瓦斯压力条件下全应力应变过程体积应变的变化规律、渗透率和损伤扩容规律。

6.如权利要求4所述的一种恒容含瓦斯煤气固耦合物理力学参数试验装置的试验方法，其特征是，所述含瓦斯煤体的吸附解吸规律探究试验具体包括如下步骤：

1)将煤样侧面密闭并置于加压室中，其试件两端由橡胶圈固定密闭于面试充填槽内；

2)装置组装，并将组装好的装置放到伺服压力机上；

3)面试充填通道和充围压通道分别与外界气源连通，吸附解吸通道与常压可视化气体体积测量***连接；

4)关闭各项阀门和通道，对加压室抽真空；

5)关闭常压可视化气体体积测量***的双向连接阀，打开单向连接阀，向注水腔注水直到注满排水腔为止，关闭单向连接阀；

6)根据试验方案，对煤样三轴加载到目标值；

7)待围压和轴向压力稳定后，打开面试充填通道和常压可视化气体体积测量***的双向连接阀；

8)对煤样进行面试充填已知量瓦斯气体；

9)未吸附的气体通过吸附解吸通道进入常压可视化气体体积测量***，待煤样达到吸附解吸饱和状态后，记录排水腔的排水体积；

10)观察记录煤样在不同荷载、瓦斯压力条件下的吸附解吸特性和规律。