[發(fā)明專利]一種注入表面活性劑的裝置有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710671643.2 | 申請日： | 2017-08-08 |
| 公開（公告）號： | CN107387154B | 公開（公告）日： | 2023-03-14 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 嚴(yán)敏;林海飛;李樹剛;趙鵬翔;劉超 | 申請（專利權(quán)）人： | 西安科技大學(xué) |
| 主分類號： | E21F7/00 | 分類號： | E21F7/00;E21B43/22 |
| 代理公司： | 北京高沃律師事務(wù)所 11569 | 代理人： | 王戈 |
| 地址： | 710000 陜西*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 注入 表面活性劑 裝置 | ||
本發(fā)明公開一種注入表面活性劑的裝置，所述裝置包括：儲氣組件、注液組件、第一煤樣罐、第二煤樣罐、固定空間組件、第四壓力傳感器、脫氣組件。本發(fā)明通過注液組件一次性定量、定壓向第一煤樣罐注入表面活性劑，獲得固體空間組件內(nèi)的壓力，根據(jù)固體空間組件內(nèi)的壓力變化繪制第一煤樣瓦斯解吸曲線；通過注液組件分階段定量、定壓向第二煤樣罐注入表面活性劑，獲得固體空間組件內(nèi)的壓力，根據(jù)固體空間組件內(nèi)的壓力變化繪制第二煤樣瓦斯解吸曲線，通過比較第一煤樣瓦斯解吸曲線和第二煤樣瓦斯解吸曲線的特點，獲得不同狀態(tài)下最優(yōu)注入方式，為后續(xù)工程選擇注入表面活性劑的方式提供便利條件。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及煤礦技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種注入表面活性劑的裝置。
背景技術(shù)
隨著煤炭開采深度和范圍不斷擴(kuò)大，高產(chǎn)高效礦井?dāng)?shù)量大大增加，綜合機(jī)械化采煤的強(qiáng)度較大、生產(chǎn)集中、推進(jìn)速度較快，使采煤工作面瓦斯表現(xiàn)出強(qiáng)度高、數(shù)量大和極不均衡等特點，同時綜采工作面由于走向長度較長，采高較大，推進(jìn)速度較快，因而往往會形成較大面積的采空區(qū)，由于受采動壓力影響，使工作面回風(fēng)風(fēng)流中斷面不足，通風(fēng)阻力大，采空區(qū)漏風(fēng)帶寬度增加，采空區(qū)大量瓦斯由工作面上隅角進(jìn)入回風(fēng)風(fēng)流中，且由于回采前瓦斯釋放率低，導(dǎo)致采空區(qū)瓦斯大量涌出，從而使采空區(qū)工作面瓦斯?jié)舛瘸蓿赡軙l(fā)生重大事故災(zāi)害，造成嚴(yán)重的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。
為了防止瓦斯?jié)舛瘸蓿ㄟ^向媒體中注水方式潤濕煤體，對預(yù)防瓦斯在采空區(qū)工作面的濃度值超限起到一定作用，但預(yù)防效果是由煤體濕潤均勻程度決定的，只有當(dāng)煤體中水分達(dá)到4％以上才能起到防治瓦斯?jié)舛瘸薜淖饔谩６鴮嶋H應(yīng)用中，由于煤表面自由能較低且透水性較差，使得煤體難以均勻潤濕，很難達(dá)到預(yù)期效果。為此一些學(xué)者通過對水中添加表面活性劑來降低瓦斯涌出強(qiáng)度，一方面表面活性劑可以改善水對煤的潤濕性能，提高了潤濕效果；另一方面，表面活性劑溶液可吸收空氣中的水分，在煤體表面形成了含水液膜，使煤體長期處于含水潮濕狀態(tài)，具有吸熱降溫作用，而低溫高濕有效抑制瓦斯解吸速率，對預(yù)防瓦斯?jié)舛瘸抻酗@著的效果。
目前，國內(nèi)針對注入表面活性劑的方式研究甚少，如何有效注入表面活性劑成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種注入表面活性劑的裝置，通過設(shè)置注液組件、第一煤樣罐、第二煤樣罐，獲得不同狀態(tài)下最優(yōu)注入方式，以便后續(xù)工程選擇注入表面活性劑的方式。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種注入表面活性劑的裝置，所述裝置包括：
儲氣組件，用于調(diào)整高壓氣體壓力，獲得實驗所需的氣體；
注液組件，用于定量、定壓注入表面活性劑；
第一煤樣罐，用于存儲煤樣；所述第一煤樣罐的第一輸入端與所述儲氣組件相連，用于接收氣體；所述第一煤樣罐的第二輸入端與所述注液組件相連，用于接收一次性定量、定壓注入的表面活性劑；
第二煤樣罐，用于存儲煤樣；所述第二煤樣罐的第一輸入端與所述儲氣組件相連，用于接收氣體；所述第二煤樣罐的第二輸入端與所述注液組件相連，用于接收分階段定量、定壓注入的表面活性劑；
固定空間組件，分別與所述第一煤樣罐的第一輸出端、所述第二煤樣罐的第一輸出端相連，用于存儲所述第一煤樣罐或所述第二煤樣罐解吸出的氣體；
第四壓力傳感器，放置在所述固定空間組件內(nèi)，用于檢測所述固定空間組件內(nèi)煤樣解吸出來氣體的壓力；
脫氣組件，與所述固定空間組件相連，用于排除所述固定空間組件內(nèi)、第一煤樣罐內(nèi)、第二煤樣罐內(nèi)、參考罐內(nèi)的氣體。
可選的，所述儲氣組件包括：
高壓鋼瓶，用于存儲高壓氣體，所述高壓氣體為高壓氮氣或高壓瓦斯氣體；
調(diào)壓閥，與所述高壓鋼瓶相連，用于對所述高壓鋼瓶內(nèi)的高壓氣體進(jìn)行調(diào)壓，獲得實驗所需的氣體，所述氣體為氮氣或瓦斯氣體；
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