[發(fā)明專利]一種注氣驅替煤層瓦斯物理相似模擬方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410803043.3
• 申請日: 2014-12-12
• 公開（公告）號: CN104407111A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設計）人: 林海飛;李樹剛;趙鵬翔;肖鵬;李志梁;魏宗勇;成連華;丁洋;潘紅宇
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及瓦斯抽采領域，具體涉及一種注氣驅替煤層瓦斯物理相似模擬方法。

背景技術

我國是世界上最大的產煤國，也是發(fā)生災害事故最嚴重的國家，瓦斯抽采是防治煤礦瓦斯災害的根本措施，由于我國煤層瓦斯賦存具有“三高三低”的特征，使得煤層瓦斯采前預抽效果不甚理想，為此采取強化措施進行抽采尤為必要。目前國內外強化抽采措施主要有水力壓裂、水力割裂、深孔預裂爆破等，但其工藝較為復雜，成本較高。注氣驅替抽采瓦斯操作簡單、成本較低。經過國內外學者的努力，注氣驅替煤層瓦斯技術機理的研究取得了不少成果，但對不同因素條件下注氣驅替效果及其可靠性，如不同種類注入氣體、注氣流量、注氣壓力及其誘發(fā)煤與瓦斯突出，還需進一步研究。然而對該技術的研究，現(xiàn)場試驗方面難以實現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測，實驗室實驗缺乏相關的實驗臺。

發(fā)明內容

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種注氣驅替煤層瓦斯物理相似模擬方法，用于研究不同種類注入氣體、注氣壓力、注氣流量等因素對注氣驅替瓦斯效果的影響。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術方案為：

一種注氣驅替煤層瓦斯物理相似模擬方法，包括如下步驟：

S1、將壓制好的型煤放置箱體中進行吸附，吸附過程中將實驗箱體表面的孔進行封堵；

S2、吸附完成后，打開箱體表面封堵的孔，同時監(jiān)測瞬間釋放的瓦斯量；

S3、利用鉆孔器在步驟S2所得的型煤中打上、中、下三個鉆孔，然后利用膠囊封孔器對上中下三個鉆孔進行封孔；

S4、將上下兩端的膠囊封孔器依次與閥門、流量傳感器、氣體控制閥、真空度計、導氣管、抽采泵相連，將中間的膠囊封孔器依次與閥門、流量傳感器、氣體控制閥、壓力表、增壓泵、導氣管、氣瓶相連，將箱體與兩箱體接頭相連；

S5、往箱體內加熱裝置、溫度傳感器，將加熱裝置、溫度傳感器與計算機相連；

S6、將其中一箱體接頭依次與真空泵、氣體控制閥、真空度計相連，將另一箱體接頭依次與高壓氣瓶、氣體控制閥、壓力表相連；

S7、打開真空泵及相連的氣體控制閥進行脫氣，待箱體內接近與真空時，脫氣完成；

S8、脫氣完成后，打開高壓氣瓶及相連的氣體控制閥進行煤體吸附甲烷過程，待吸附完成后，打開氣瓶、氣體控制閥、增壓泵，待增壓泵壓力達到所需壓力時，打開氣體控制閥、閥門進行注氣，同時打開抽采泵、氣體控制閥、閥門，抽采型煤內的瓦斯，流量傳感器將采集的數(shù)據傳入計算機進行分析。

S9、通過計算機控制加熱裝置對箱體內進行加熱，打開溫度傳感器，從而檢測溫度對氣體注氣驅替的能力的影響。

其中，所述氣瓶的數(shù)量可以為多個，分別裝有不同氣體。

本發(fā)明具有以下有益效果：

以現(xiàn)場注氣驅替煤層瓦斯技術為依托，可人為的控制和改變實驗條件，從而可研究不同種類注入氣體、注氣壓力、注氣流量對注氣驅替瓦斯效果的影響，實驗可模擬現(xiàn)場注氣驅替煤層瓦斯技術，改變模擬的溫度，濕度，為現(xiàn)場注氣驅替煤層瓦斯技術的應用提供一定的參考，同時可以用于檢測多種氣體不同比例同時注入對注氣驅替瓦斯效果的影響。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合實施例對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明實施例提供了一種注氣驅替煤層瓦斯物理相似模擬方法，包括如下步驟：

S1、將壓制好的型煤放置箱體中進行吸附，吸附過程中將實驗箱體表面的孔進行封堵；

S2、吸附完成后，打開箱體表面封堵的孔，同時監(jiān)測瞬間釋放的瓦斯量；

S3、利用鉆孔器在步驟S2所得的型煤中打上、中、下三個鉆孔，然后利用膠囊封孔器對上中下三個鉆孔進行封孔；

S4、將上下兩端的膠囊封孔器依次與閥門、流量傳感器、氣體控制閥、真空度計、導氣管、抽采泵相連，將中間的膠囊封孔器依次與閥門、流量傳感器、氣體控制閥、壓力表、增壓泵、導氣管、氣瓶相連，將箱體與兩箱體接頭相連；

S5、往箱體內加熱裝置、溫度傳感器，將加熱裝置、溫度傳感器與計算機相連；

S6、將其中一箱體接頭依次與真空泵、氣體控制閥、真空度計相連，將另一箱體接頭依次與高壓氣瓶、氣體控制閥、壓力表相連；

S7、打開真空泵及相連的氣體控制閥進行脫氣，待箱體內接近與真空時，脫氣完成；