[發明專利]一種判識瓦斯吸附解吸優勢場強的系統及方法

在審

• 申請號: 201810392701.2
• 申請日: 2018-04-27
• 公開（公告）號: CN108593492A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 雷東記;周丹;閆江偉;孟慧;張玉貴;趙晨光;閆林曉
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: G01N7/04
• 分類號: G01N7/04
• 代理公司: 鄭州立格知識產權代理有限公司 41126
• 代理人: 李紅衛

一種判識瓦斯吸附解吸優勢場強的系統及方法，所述系統包括甲烷罐、閥門、壓力表、調壓閥、參考缸、真空泵、夾持器、高壓電源、恒溫水浴箱、流量傳感器、氣體收集箱、電腦以及氣排水裝置；夾持器包括筒體，筒體內設煤樣筒；同時，煤樣筒的兩端設左、右電極板，左、右電極板分別連接高壓電源的正、負極；甲烷罐連接夾持器的氣體入口；夾持器的氣體出口上連排氣管道，排氣管道末端連氣體收集箱；氣排水裝置包括第一、第二量筒；第一量筒連接夾持器氣體出口，第一量筒連接第二量筒。本發明所述的系統及方法通過外加不同電場測量瓦斯吸附、解析，從而得出瓦斯吸附解析的規律，尋找提高瓦斯抽采率的優勢場強，為煤層開采提供有力的實驗支撐。

技術領域

本發明屬于外加電場強化煤層瓦斯抽采率范疇，尤其涉及一種判識瓦斯吸附解吸優勢場強的系統及方法。

背景技術

煤與瓦斯突出是當前礦井安全生產的最大威脅，而瓦斯又是罪魁禍首，所以提高瓦斯抽采率對防止煤與瓦斯事故意義重大。

我國煤層瓦斯平均抽采率較低，解吸滲流性差，且尚未找到能夠顯著提高煤層瓦斯的抽采方法。

目前提高煤層瓦斯解吸滲流的方法有三類，第一類屬于水力與爆破致裂、鉆孔與割縫卸壓、開采解放層等力學方法，第二類是通過注氣置換和注水驅替等方法，第三類是通過外加溫度場、微波場和聲場等方法，從這些方法的實際應用效果來看，由于各個礦井的煤層賦存條件存在差異，有些方法在很多礦區未能得到推廣應用，亟待探尋其他新的技術方法和理論。

外加直流電場使得瓦斯解吸速率加快，在外加電場的作用下可改變煤體孔裂隙結構，降低煤和瓦斯分子作用的勢能，增強兩者之間的引力，最終的結果是加快瓦斯解吸和增加瓦斯解吸量。

發明內容

本發明旨在提供一種使用方便，使用效果好的判識瓦斯吸附解吸優勢場強的系統及方法，可以研究瓦斯吸附解吸規律，尋找提高瓦斯抽采率的優勢場強。

為解決上述技術問題，本發明提供了如下的技術方案：一種判識瓦斯吸附解吸優勢場強的系統，所述系統包括甲烷罐、閥門、壓力表、調壓閥、參考缸、真空泵、夾持器、高壓電源、恒溫水浴箱、流量傳感器、氣體收集箱、電腦以及氣排水裝置，夾持器設置在恒溫水浴箱中；

夾持器包括筒體，筒體內設煤樣筒，煤樣筒上連通有氣體入口和氣體出口；同時，煤樣筒的兩端分別設置左電極板和右電極板，左電極板和右電極板分別連接高壓電源的正極和負極；

甲烷罐通過通氣管道連接所述夾持器的氣體入口，通氣管道上設置閥門、壓力表和調壓閥；

參考缸連接于通氣管道上；

真空泵也通過通氣管道連接夾持器的氣體入口；

夾持器的氣體出口上連接有排氣管道，排氣管道末端通過氣體閥連接氣體收集箱，排氣管道上設流量傳感器，流量傳感器將采集到的流量信息傳輸到電腦；

氣排水裝置包括第一量筒和頂部開口的第二量筒，第一量筒頂部設塞子，第一量筒內充設有水；第一量筒通過排氣閥連接夾持器的氣體出口，第一量筒通過排水管連接第二量筒。

筒體兩端分別設置左、右螺帽；筒體內設置有橡膠密封套；所述左螺帽外通過螺紋連接安裝蓋、所述安裝蓋中密封設置有左壓頭，所述左壓頭和左螺帽之間設置有左安裝座；所述右螺帽外通過螺紋連接活塞缸，所述活塞缸外通過螺絲固定油缸蓋，所述活塞缸中設置中空活塞，所述中空活塞穿過油缸蓋并與油缸蓋滑動密封配合，所述中空活塞與右螺帽之間設置有右安裝座。