5與第八接口 20之間的高壓管3的體積，依次打開第二氣動閥39和第一至第五煤樣罐67、68、69、70、71上的第三氣動閥42，每次打開相應(yīng)氣動閥后待電子天平52的示數(shù)穩(wěn)定后，記錄此時電子天平52的示數(shù)并關(guān)閉該氣動閥，分別測得流入水的質(zhì)量，得出第一氣體緩沖罐34和第一至第五煤樣罐67、68、69、70、71的體積，關(guān)閉所有接口及氣動閥，然后打開第九接口 21和第十接口 22，打開第九氣動閥59，集水容器56內(nèi)的水流入并填充第四氣動閥44與第九接口 21之間的高壓管3，記錄下電子天平52的示數(shù)，計算出第四氣動閥44與第九接口 21之間的高壓管3的體積，然后依次打開第五氣動閥48和第六至第十煤樣罐72、73、74、75、76上的第六氣動閥51，每次打開相應(yīng)氣動閥后待電子天平52的示數(shù)穩(wěn)定后，記錄此時電子天平52的示數(shù)并關(guān)閉該氣動閥，分別測得流入水的質(zhì)量，得出第二氣體緩沖罐43和第六至第十煤樣罐72、73、74、75、76的體積；
(3)在第一至第十煤樣罐67、68、69、70、71、72、73、74、75、76內(nèi)裝填煤樣，通過第一溫控儀25控制加熱器設(shè)定高溫恒溫箱23內(nèi)的試驗溫度，通過第二溫控儀31控制制冷單元設(shè)定低溫恒溫箱29內(nèi)的試驗溫度，高溫恒溫箱23溫度設(shè)置范圍為20 V至80 V，低溫恒溫箱29溫度設(shè)置范圍為-100 °C至20 V，打開第一接口 7、第三接口 9和第五接口 11，打開第一至第六氣動閥35、39、42、44、48、51，關(guān)閉其余接口和氣動閥，啟動真空栗14對高溫吸附單元和低溫吸附單元進(jìn)行脫氣處理，直到真空計16壓力顯示20Pa以下并保持三個小時以上，然后關(guān)閉真空栗14和所有氣動閥及接口，打開第一接口 7和第二接口 8，打開第一氣動閥35，開啟高壓氦氣瓶12，高壓氦氣經(jīng)第二氣體減壓閥13減壓處理后進(jìn)入高溫吸附單元的高壓管3內(nèi)，待第一壓力傳感器36不數(shù)穩(wěn)定后，關(guān)閉第一氣動閥35，依次打開第一至第五煤樣罐67、68、69、70、71上的第三氣動閥42，每次打開第三氣動閥42后待相應(yīng)煤樣罐上的第三壓力傳感器41示數(shù)和第一壓力傳感器36的示數(shù)一致時，關(guān)閉該煤樣罐上的第三氣動閥42并記錄下該煤樣罐上的第三壓力傳感器41的示數(shù)，并且再次打開第一氣動閥35，開啟高壓氦氣瓶12，高壓氦氣經(jīng)第二氣體減壓閥13減壓處理后進(jìn)入高溫吸附單元的高壓管3內(nèi)，待第一壓力傳感器36示數(shù)穩(wěn)定后，關(guān)閉第一氣動閥35，從而得出第一至第五煤樣罐67、68、69、70、71的自由空間體積;關(guān)閉第一接口 7，打開第五接口 11，打開第四氣動閥44，開啟高壓氦氣瓶12，高壓氦氣經(jīng)第二氣體減壓閥13減壓處理后進(jìn)入低溫吸附單元的高壓管3內(nèi)，待第四壓力傳感器45示數(shù)穩(wěn)定后，關(guān)閉第四氣動閥44，依次打開第六至第十煤樣罐72、73、74、75、76上的第六氣動閥51，每次打開第六氣動閥51后待相應(yīng)煤樣罐上的第六壓力傳感器50示數(shù)和第四壓力傳感器45的示數(shù)一致時，關(guān)閉該煤樣罐上的第六氣動閥51并記錄下該煤樣罐上的第六壓力傳感器50的示數(shù)，并且再次打開第四氣動閥44，開啟高壓氦氣瓶12，高壓氦氣經(jīng)第二氣體減壓閥13減壓處理后進(jìn)入低溫吸附單元的高壓管3內(nèi)，待第四壓力傳感器45示數(shù)穩(wěn)定后，關(guān)閉第四氣動閥44，從而得出第六至第十煤樣罐72、73、74、75、76的自由空間體積，關(guān)閉所有氣動閥和接口 ；
(4)打開第一接口 7、第三接口 9和第五接口 11，打開第一氣動閥35、第三氣動閥42、第四氣動閥44和第六氣動閥51，啟動真空栗14對高溫吸附單元和低溫吸附單元進(jìn)行脫氣處理，直到真空計16壓力顯示20Pa以下并保持三個小時以上，然后關(guān)閉真空栗14和所有氣動閥及接口，開啟高壓甲烷氣瓶I，高壓甲烷氣經(jīng)第一氣體減壓閥4減壓處理后再經(jīng)高壓氣體增壓栗5增壓到試驗前由試驗人員確定的預(yù)定吸附壓力值儲存在甲烷儲氣罐2內(nèi)，打開第一接口7和第四接口 10，打開第一氣動閥35和第二氣動閥39，將預(yù)定吸附壓力值的甲烷氣體充入第一氣體緩沖罐34及其連接的高壓管3內(nèi)，待第一壓力傳感器36和第二壓力傳感器38的示數(shù)穩(wěn)定后，關(guān)閉第一氣動閥35和第二氣動閥39，然后記錄下此時第一壓力傳感器36的示數(shù)，依次打開第一至第五煤樣罐67、68、69、70、71上的第三氣動閥42，每次打開一個第三氣動閥42后待相應(yīng)煤樣罐上的第三壓力傳感器41示數(shù)與第一壓力傳感器36的示數(shù)相對穩(wěn)定后，關(guān)閉該煤樣罐上的第三氣動閥42，并記錄此時該煤樣罐上的第三壓力傳感器41的示數(shù)并關(guān)閉該第三氣動閥42，保持七個小時，使煤樣充分吸附達(dá)到平衡，記錄此時該煤樣罐上的第三壓力傳感器41的示數(shù)，并且打開第二氣動閥39，待第一壓力傳感器36和第二壓力傳感器38的示數(shù)穩(wěn)定后，關(guān)閉第二氣動閥39，從而分別計算出充入第一至第五煤樣罐67、68、69、70、71內(nèi)的甲烷氣體體積及游離狀態(tài)下的甲烷氣體體積，最終得到第一至第五煤樣罐67、68、69、70、71內(nèi)吸附甲烷氣體體積;關(guān)閉第一接口 7，打開第五接口 11，打開第四氣動閥44和第五氣動閥48，將預(yù)定吸附壓力值的甲烷氣體充入第二氣體緩沖罐43及其連接的高壓管3內(nèi)，待第四壓力傳感器45和第五壓力傳感器47的示數(shù)穩(wěn)定后，關(guān)閉第四氣動閥44和第五氣動閥48，然后記錄下此時第四壓力傳感器45的示數(shù)，依次打開第六至第十煤樣罐72、73、74、75、76上的第六氣動閥51，每次打開一個第六氣動閥51后待相應(yīng)煤樣罐上的第六壓力傳感器50不數(shù)與第四壓力傳感器45的示數(shù)相對穩(wěn)定后，關(guān)閉該煤樣罐上的第六氣動閥51，并記錄此時該煤樣罐上的第六壓力傳感器50的示數(shù)并關(guān)閉該第六氣動閥51，保持七個小時，使煤樣充分吸附達(dá)到平衡，記錄此時該煤樣罐上的第六壓力傳感器50的示數(shù)，并且打開第五氣動閥48，待第四壓力傳感器45和第六壓力傳感器50的示數(shù)穩(wěn)定后，關(guān)閉第五氣動閥48，從而分別計算出充入第六至第十煤樣罐72、73、74、75、76內(nèi)的甲烷氣體體積及游離狀態(tài)下的甲烷氣體體積，最終得到第六至第十煤樣罐72、73、74、75、76內(nèi)吸附甲烷氣體體積，關(guān)閉所有氣動閥和接口；
(5)步驟(3)和步驟(4)為吸附甲烷氣體體積測量方法，使用該方法測量吸附甲烷氣體體積前，由試驗人員確定該方法中高溫吸附單元和低溫吸附單元中第一氣體緩沖罐34和第二氣體緩沖罐43的N個預(yù)定吸附壓力值，N為小于10的正整數(shù)，使用吸附甲烷氣體體積測量方法進(jìn)行N次步驟(3)和步驟(4)，在最低的預(yù)定吸附壓力值條件下，采用所述吸附甲烷氣體體積測量方法進(jìn)行操作，得到第一至第十煤樣罐67、68、69、70、71、72、73、74、75、76內(nèi)吸附的甲烷氣體體積，然后通過高壓氣體增壓栗5將第一氣體緩沖罐34和第二氣體緩沖罐43的壓力值增高到下一預(yù)定吸附壓力值;在下一預(yù)定吸附壓力值的條件下重得進(jìn)行步驟(3)和步驟(4)，直到N次步驟(3)和步驟(4)的操作完成后，得到N個預(yù)定吸附壓力值下的第一至第十煤樣罐67、68、69、70、71、72、73、74、75、76內(nèi)吸附的甲烷氣體體積；
(6 )打開第一接口 7、第三接口 9和第五接口 11，打開第一氣動閥35、第三氣動閥42、第四氣動閥44和第六氣動閥51，啟動真空栗14對高溫吸附單元和低溫吸附單元進(jìn)行脫氣處理，直到真空計16壓力顯示20Pa以下并保持三個小時以上，然后關(guān)閉真空栗14和所有氣動閥及接口，開啟高壓甲烷氣瓶I，高壓甲烷氣經(jīng)第一氣體減壓閥4減壓處理后再經(jīng)高壓氣體增壓栗5增壓到試驗前由試驗人員確定的預(yù)定解吸壓力值儲存在甲烷儲氣罐2內(nèi)，打開第一接口7和第四接口 10，打開第一氣動閥35和第二氣動閥39，將預(yù)定解吸壓力值的甲烷氣體充入第一氣體緩沖罐34及其連接的高壓管3內(nèi)，待第一壓力傳感器36和第二壓力傳感器38的示數(shù)穩(wěn)定后，關(guān)閉第一氣動閥35和第二氣動閥39，然后記錄下此時第一壓力傳感器36的示數(shù)，依次打開第一至第五煤樣罐67、68、69、70、71上的第三氣動閥42，每次打開一個第三氣動閥42后待相應(yīng)煤樣罐上的第三壓力傳感器41示數(shù)與第一壓力傳感器36的示數(shù)相對穩(wěn)定后，關(guān)閉該煤樣罐上的第三氣動閥42，并記錄此時該煤樣罐上的第三壓力傳感器41的示數(shù)并關(guān)閉該第三氣動閥42，保持七個小時，使煤樣充分吸附達(dá)到平衡，記錄此時該煤樣罐上的第三壓力傳感器41的示數(shù)，并且打開第二氣動閥39，待第一壓力傳感器36和第二壓力傳感器38的示數(shù)穩(wěn)定后，關(guān)閉第二氣動閥39，從而分別計算出充入第一至第五煤樣罐67、68、69、70、71內(nèi)的甲烷氣體體積及游離狀態(tài)下的甲烷氣體體積，最終得到第一至第五煤樣罐67、68、69、70、71內(nèi)吸附甲烷氣體體積;關(guān)閉第一接口 7，打開第五接口 11，打開第四氣動閥44和第五氣動閥48，將預(yù)定解吸壓力值的甲烷氣體充入第二氣體緩沖罐43及其連接的高壓管3內(nèi)，待第四壓力傳感器45和第五壓力傳感器47的示數(shù)穩(wěn)定后，關(guān)閉第四氣動閥44和第五氣動閥48，然后記錄下此時第四壓力傳感器45的示數(shù)，依次打開第六至第十煤樣罐72、73、74、75、76上的第六氣動閥51，每次打開一個第六氣動閥51后待相應(yīng)煤樣罐上的第六壓力傳感器50不數(shù)與第四壓力傳感器45的示數(shù)相對穩(wěn)定后，關(guān)閉該煤樣罐上的第六氣動閥51，并記錄此時該煤樣罐上的第六壓力傳感器50的示數(shù)并關(guān)閉該第六氣動閥51，保持七個小時，使煤樣充分吸附達(dá)到平衡，記錄此時該煤樣罐上的第六壓力傳感器50的示數(shù)，并且打開第五氣動閥48，待第四壓力傳感器45和第六壓力傳感器50的示數(shù)穩(wěn)定后，關(guān)閉第五氣動閥48，從而分別計算出充入第六至第十煤樣罐72、73、74、75、76內(nèi)的甲烷氣體體積及游離狀態(tài)下的甲烷氣體體積，最終得到第六至第十煤樣罐72、73、74、75、76內(nèi)吸附甲烷氣體體積，關(guān)閉所有氣動閥和接口，煤樣達(dá)到吸附平衡后，打開第六接口 18、第七接口 19、第八接口 20、第十接口 22和第九氣動閥59，依次打開第一至第五煤樣罐67、68、69、70、71上的第三氣動閥42，分別對第一至第五煤樣罐67、68、69、70、71內(nèi)游離狀態(tài)下的甲烷氣體進(jìn)行排空，每次打開一個第三氣動閥42后待相應(yīng)煤樣罐上的第三壓力傳感器41示數(shù)為零時，關(guān)閉第九氣動閥59，采用計算機60自動