[發(fā)明專利]外液侵入條件下瓦斯解吸特性的測試裝置及其使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710249257.4
• 申請日: 2017-04-17
• 公開（公告）號: CN107102113B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉謙;郭玉森;仲濤;曾斌;劉錚;劉馥源;徐樹生;楊志平
• 申請（專利權(quán)）人: 龍巖學(xué)院
• 主分類號: G01N33/22
• 分類號: G01N33/22
• 代理公司: 廈門市新華專利商標(biāo)代理有限公司 35203
• 代理人: 王園建

本發(fā)明公開了外液侵入條件下瓦斯解吸特性的測試裝置及其使用方法，利用煤樣罐裝填煤樣；利用恒溫水浴箱保持煤樣罐溫度恒定；利用抽真空裝置與所述煤樣罐連通并用于將所述煤樣罐抽真空；利用甲烷注入裝置與所述煤樣罐連通并用于向煤樣罐內(nèi)注入甲烷氣體；利用注水裝置與所述煤樣罐連通并用于向所述煤樣罐內(nèi)注水；利用晃動裝置與所述煤樣罐連接并用于帶動所述煤樣罐晃動以使煤樣翻滾；利用解吸測量裝置與所述煤樣罐連通并用于測量所述煤樣的瓦斯解吸量。本發(fā)明不會破壞煤樣的原生孔隙結(jié)構(gòu)，以能夠真實反映煤礦現(xiàn)場瓦斯在煤均勻潤濕條件下的解吸特性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及瓦斯解吸特性的研究技術(shù)領(lǐng)域，具體的涉及外液侵入條件下瓦斯解吸特性的測試裝置及其使用方法。

背景技術(shù)

隨著開采規(guī)模和開采深度的加大，我國大部分煤礦將成為低透氣性礦井，要進行瓦斯(主要為甲烷)抽采必須采取煤層增透措施。在低透氣性煤層卸壓增透技術(shù)方面，水力化技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，而外液的侵入改變了瓦斯的解吸特性。

在外液對瓦斯解吸特性影響研究方面，專利(CN201410011978.8)提供了一種煤層注水抑制瓦斯解吸效應(yīng)的模擬測試方法及裝置，該方法需要將煤樣粉碎，粉碎后的煤樣孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，而原生孔隙結(jié)構(gòu)是造成水鎖效應(yīng)的重要因素，該方法忽略了水鎖效應(yīng)這一因素。專利(CN201010580065.X)提供了一種外加水分對含瓦斯煤體解吸特性的測試方法，該方法通過利用攪拌裝置是煤樣均勻潤濕，攪拌裝置在轉(zhuǎn)動過程中容易將煤樣攪碎，同樣亦破壞了煤樣的原生孔隙結(jié)構(gòu)。專利(CN201120045979.6)提供了一種外液侵入條件下水鎖實驗裝置，該裝置通過一個內(nèi)置外液聯(lián)動裝置實現(xiàn)煤樣的潤濕，因為煤樣堆積煤樣罐中，外液自上而下噴灑在煤樣表面，這會使得煤樣難以均勻潤濕，這與現(xiàn)場工程中煤樣注水均勻性相悖。

鑒于此，本發(fā)明人為此研制出外液侵入條件下瓦斯解吸特性的測試裝置及其使用方法，有效的解決了上述問題，本案由此產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供外液侵入條件下瓦斯解吸特性的測試裝置，不會破壞煤樣的原生孔隙結(jié)構(gòu)，以能夠真實反映煤礦現(xiàn)場瓦斯在煤均勻潤濕條件下的解吸特性。

目的還在于上述外液侵入條件下瓦斯解吸特性的測試裝置的使用方法，以真實的獲得不同外液量侵入條件下的瓦斯解吸特性。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

外液侵入條件下瓦斯解吸特性的測試裝置及其使用方法，包括：

煤樣罐，所述煤樣罐用于裝填煤樣；

恒溫水浴箱，用于保持煤樣罐溫度恒定；

抽真空裝置，與所述煤樣罐連通并用于將所述煤樣罐抽真空；

甲烷注入裝置，與所述煤樣罐連通并用于向煤樣罐內(nèi)注入甲烷氣體；

注水裝置，與所述煤樣罐連通并用于向所述煤樣罐內(nèi)注水；

晃動裝置，與所述煤樣罐連接并用于帶動所述煤樣罐晃動以使煤樣翻滾；以及

解吸測量裝置，與所述煤樣罐連通并用于測量所述煤樣的瓦斯解吸量。

可選的進一步改進為，所述煤樣罐具有密封的罐蓋，所述罐蓋用于安裝或接通所述抽真空裝置、所述甲烷注入裝置、所述解吸測量裝置、所述注水裝置和所述晃動裝置；

所述測試裝置還包括：

多通閥，油口數(shù)量至少為4，所述抽真空裝置、所述甲烷注入裝置和所述解吸測量裝置預(yù)先接通至所述多通閥，再通過所述多通閥接通至所述煤樣罐；以及

總閥門，安裝于所述罐蓋，所述總閥門通過一管路與所述多通閥連通。

可選的進一步改進為，所述抽真空裝置包括：

真空泵；