久久一区二区免费播放,国产在线欧美日韩一区二区,国产综合色在线视频,精品伊人久久久香线蕉,精品视频麻豆网站,玖玖国产,国内精品久久久久影,在线观看精品视频一区二区三区,午夜久久影院,国产精品一区久久

變壓條件下煤樣瓦斯吸附解吸實(shí)驗(yàn)裝置及方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種變壓條件下煤樣瓦斯吸附解吸實(shí)驗(yàn)裝置及方法，該實(shí)驗(yàn)裝置主要包括：總管路、供氣裝置、吸附裝置、真空裝置、負(fù)壓抽放裝置及廢氣處理裝置。該實(shí)驗(yàn)方法主要包括以下三個(gè)步驟：煤樣抽真空、煤樣在設(shè)定的壓力和溫度下達(dá)到吸附飽和、煤樣在設(shè)定的負(fù)壓下進(jìn)行解吸。本發(fā)明模擬了在煤礦井下溫度和壓力條件下，煤樣瓦斯吸附飽和后在不同抽采負(fù)壓下解吸的實(shí)驗(yàn)。本發(fā)明為煤樣瓦斯負(fù)壓解吸規(guī)律的研究提供基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)裝置，而且為煤礦井下鉆孔瓦斯負(fù)壓抽采確定負(fù)壓值提供實(shí)驗(yàn)支撐。
【專(zhuān)利說(shuō)明】變壓條件下煤樣瓦斯吸附解吸實(shí)驗(yàn)裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種煤樣瓦斯解吸實(shí)驗(yàn)裝置及方法，具體涉及在實(shí)驗(yàn)室模擬不同抽采負(fù)壓下煤樣瓦斯解吸實(shí)驗(yàn)裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)是煤炭資源大國(guó)，瓦斯氣儲(chǔ)量豐富，位居世界第三位，埋深2000米以?xún)?nèi)的瓦斯氣資源量達(dá)31.46萬(wàn)億立方米。瓦斯氣的開(kāi)發(fā)不僅可以緩解天然氣供需緊張的矛盾，還可改善煤礦的安全生產(chǎn)條件，增加潔凈能源，減少大氣污染，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
[0003]瓦斯氣抽采分為地面開(kāi)發(fā)和井下抽采，前者為采煤前抽采的瓦斯氣，該方法在技術(shù)上有一定要求，且受到瓦斯氣賦存條件、開(kāi)采地質(zhì)等多方面因素的影響，投資成本較大；后者有本層抽采、鄰近層抽采和采空區(qū)抽采方式。
[0004]礦井瓦斯生成于煤的變質(zhì)階段，主要以吸附于微孔隙表面以及承壓于煤巖體孔、裂隙內(nèi)的狀態(tài)賦存。煤體-圍巖體系在瓦斯壓力與巖體應(yīng)力共同作用下處于相對(duì)靜止的平衡狀態(tài)。當(dāng)井工采礦活動(dòng)進(jìn)入煤層及其圍巖中，這種平衡狀態(tài)受到擾動(dòng)，導(dǎo)致煤巖體應(yīng)力場(chǎng)重新分布與煤巖層中瓦斯的重新運(yùn)移。在平衡狀態(tài)改變過(guò)程中，煤體的微細(xì)觀結(jié)構(gòu)變化除了受到圍巖應(yīng)力的作用外，很大程度上還受到游離態(tài)瓦斯產(chǎn)生的孔隙氣體壓力和吸附態(tài)瓦斯產(chǎn)生的煤體膨脹變形的影響。
[0005]在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，煤體與瓦斯氣體之間存在著十分復(fù)雜的互動(dòng)關(guān)系，煤層瓦斯的吸附、解析和運(yùn)移過(guò)程都是在一定的載荷條件下發(fā)生的，深部開(kāi)采更是如此。
[0006]煤礦井下鉆孔瓦斯負(fù)壓抽采是瓦斯抽放的主要技術(shù)手段，負(fù)壓大小是決定瓦斯抽放能力的一個(gè)重要因素。生產(chǎn)實(shí)踐和相關(guān)研究表明:瓦斯抽放量會(huì)隨著抽放負(fù)壓的增大而提高，但是當(dāng)抽放負(fù)壓增大到一定程度后，抽放效果就不會(huì)明顯增加，有時(shí)反而會(huì)影響抽放效果。
[0007]近年來(lái)，許多研究者開(kāi)始了煤巖吸附、吸附變形以及滲透性測(cè)量方面的研究，并相繼開(kāi)發(fā)了測(cè)試煤巖吸附量以及吸附、解吸變形的技術(shù)和裝置。例如，中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)201210283984.X公開(kāi)了一種變溫條件下受載含瓦斯煤吸附-解吸-滲流實(shí)難系統(tǒng)，用于研究含瓦斯煤吸附膨脹變形受外載荷和溫度的影響特性和規(guī)律；中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)201210557924.2公開(kāi)了一種瓦期吸附解吸實(shí)驗(yàn)裝置，用于煤的吸附常數(shù)、極限瓦斯解吸量的測(cè)定，可以測(cè)定出不同溫度、不同壓力、不同變質(zhì)程度和不同粒度條件下的損失氣量、鉆屑解吸指示和擴(kuò)散系數(shù)等參數(shù)，該試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但其發(fā)明所指變壓僅僅是煤樣吸附瓦斯過(guò)程的壓力是可調(diào)的，亦即模擬煤儲(chǔ)層中的瓦斯壓力，它的解吸過(guò)程的壓力還是在大氣壓力環(huán)境下，即常壓。
[0008]為了能夠很好的研究煤中吸附的瓦斯氣體在負(fù)壓環(huán)境下瓦斯解吸規(guī)律特征以及不同負(fù)壓對(duì)煤中吸附瓦斯解吸的影響和影響程度，有必要研制出一套瓦斯氣體在煤中受壓力和溫度影響的吸附解吸實(shí)驗(yàn)裝置。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是提供一種變壓條件下煤樣瓦斯吸附解吸實(shí)驗(yàn)裝置及方法，從而方便、高精度的測(cè)量研究不同負(fù)壓條件下煤樣的瓦斯解吸規(guī)律，確定煤礦井下瓦斯抽采過(guò)程中的負(fù)壓。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0011]一種變壓條件下煤樣瓦斯吸附解吸實(shí)驗(yàn)裝置，包括:
[0012]總管路；
[0013]供氣裝置，所述供氣裝置包括高壓氣瓶，所述高壓氣瓶的出口裝有氣瓶用減壓器；
[0014]吸附裝置，所述吸附裝置包括恒溫水浴箱及置于恒溫水浴箱中的煤樣罐，所述煤樣罐的進(jìn)氣口上裝有壓力表，所述吸附裝置與所述供氣裝置通過(guò)三通閥連接到所述總管路上；
[0015]真空裝置，所述真空裝置包括真空泵、真空計(jì)、進(jìn)氣管和分支連接管，所述分支連接管的一端通過(guò)四通與真空泵、真空計(jì)和進(jìn)氣管相連接，所述分支連接管的另一端通過(guò)另一四通與總管路相連接；
[0016]負(fù)壓抽放裝置，包括真空泵、進(jìn)氣管和流量計(jì)，所述流量計(jì)的進(jìn)氣口通過(guò)四通連接到總管路上，所述流量計(jì)的出口通過(guò)三通與所述進(jìn)氣管及真空泵連接；
[0017]廢氣處理裝置，所述廢氣處理裝置包括水浴及倒置于水浴中的量筒，所述廢氣處理裝置通過(guò)四通與總管路上的吸附裝置、真空裝置和負(fù)壓抽放裝置相連通。
[0018]進(jìn)一步地，所述恒溫水浴箱上裝有溫度調(diào)節(jié)器。
[0019]進(jìn)一步地，所述煤樣罐的進(jìn)氣口上裝有的壓力表包括負(fù)壓表。
[0020]進(jìn)一步地，所述真空裝置的真空泵、真空計(jì)、進(jìn)氣管及分支連接管上分別設(shè)有截止閥。
[0021]進(jìn)一步地，所述負(fù)壓抽放裝置中的進(jìn)氣管上設(shè)有氣體調(diào)節(jié)閥。
[0022]進(jìn)一步地，所述流量計(jì)的進(jìn)氣口上設(shè)有球形閥。
[0023]進(jìn)一步地，所述流量計(jì)與計(jì)算機(jī)連接，通過(guò)計(jì)算機(jī)記錄負(fù)壓抽采瓦斯流量。
[0024]進(jìn)一步地，所述廢氣處理裝置的進(jìn)氣口上設(shè)有截止閥和穩(wěn)流閥。
[0025]利用上述實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行變壓條件下煤樣瓦斯吸附解吸的方法，包括以下步驟:
[0026]I)將煤樣放入煤樣罐中，利用真空裝置對(duì)煤樣抽真空；
[0027]2)打開(kāi)供氣裝置中的高壓氣瓶，對(duì)煤樣罐進(jìn)行充氣24h以上，充氣壓力為0.1MPa ?13MPa ；
[0028]3)當(dāng)煤樣罐中的氣體壓力達(dá)到預(yù)設(shè)壓力并持續(xù)2h不變后，煤樣達(dá)到吸附飽和，停止充氣；
[0029]4)打開(kāi)廢氣處理裝置，排出廢氣，至煤樣罐中的壓力為零后關(guān)閉廢氣處理裝置；
[0030]5)打開(kāi)負(fù)壓抽放裝置，使煤樣罐在預(yù)設(shè)負(fù)壓值O?IOOkpa下進(jìn)行解吸，并記錄負(fù)壓抽采瓦斯流量，當(dāng)煤樣罐中的負(fù)壓值持續(xù)20min低于預(yù)設(shè)負(fù)壓值后，關(guān)閉負(fù)壓抽放裝置，負(fù)壓解吸完成。
[0031]進(jìn)一步地，步驟I)煤樣抽真空過(guò)程中，控制煤樣罐中的溫度為恒溫99°C。
[0032]進(jìn)一步地，步驟I)中，煤樣罐中的真空值低于20Pa時(shí)，停止抽真空。[0033]進(jìn)一步地，步驟2)中，在煤樣吸附飽和過(guò)程中模擬地層溫度，控制煤樣罐中的溫度為恒溫20°C?99°C之間。
[0034]進(jìn)一步地，步驟2)中，所述高壓氣瓶?jī)?nèi)的壓力為13MPa?15MPa。
[0035]進(jìn)一步地，步驟3)中，所述預(yù)設(shè)壓力為0.1MPa?13MPa。
[0036]進(jìn)一步地，步驟4)中，通過(guò)穩(wěn)流閥，使廢氣平穩(wěn)進(jìn)入廢氣處理裝置。
[0037]本發(fā)明模擬了在煤礦井下溫度和壓力條件下，煤樣瓦斯吸附飽和后在不同抽采負(fù)壓下解吸的實(shí)驗(yàn)。本發(fā)明為煤樣瓦斯負(fù)壓解吸規(guī)律的研究提供基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)裝置，而且為煤礦井下鉆孔瓦斯負(fù)壓抽采確定負(fù)壓值提供實(shí)驗(yàn)支撐。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0038]附圖是本發(fā)明實(shí)驗(yàn)裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]I高壓氣瓶；2氣瓶用減壓器；3，4四通；5，15真空泵；6真空計(jì)；7壓力表；8煤樣罐；9恒溫水浴箱；10水浴；11大量筒；12穩(wěn)流閥；13球形閥；14流量計(jì)；16計(jì)算機(jī)；17，27進(jìn)氣管；18氣體調(diào)節(jié)閥;19，20，21，22，23截止閥;24負(fù)壓表;25，26三通。
【具體實(shí)施方式】
[0040]以下結(jié)合附圖具體說(shuō)明本發(fā)明變壓條件下煤樣瓦斯吸附解吸實(shí)驗(yàn)裝置的具體結(jié)構(gòu)及實(shí)驗(yàn)方法。
[0041]該實(shí)驗(yàn)裝置的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括:
[0042]總管路，
[0043]供氣裝置，該供氣裝置包括高壓氣瓶I，其出口裝有氣瓶用減壓器2 ；
[0044]吸附裝置，該吸附裝置包括恒溫水浴箱9及置于恒溫水浴箱9中的煤樣罐8，在恒溫水浴箱9上裝有溫度調(diào)節(jié)器，在煤樣罐8的進(jìn)氣口上裝有壓力表7，上述吸附裝置與供氣裝置通過(guò)三通25連接到總管路上；
[0045]真空裝置，該真空裝置包括真空泵5、真空計(jì)6、進(jìn)氣管27和分支連接管，在真空泵5上裝有截止閥22，在真空計(jì)6上裝有截止閥20，在進(jìn)氣管27上裝有截止閥21，在分支連接管上裝有截止閥19，分支連接管的一端通過(guò)四通4與真空泵5、真空計(jì)6和進(jìn)氣管27連接，另一端通過(guò)四通3與總管路相連接；
[0046]負(fù)壓抽放裝置，包括真空泵15、進(jìn)氣管17和流量計(jì)14，在進(jìn)氣管17上設(shè)有氣體調(diào)節(jié)閥18，流量計(jì)14的進(jìn)氣口通過(guò)四通3連接到總管路上，該進(jìn)氣口上設(shè)有球形閥13，流量計(jì)14的出口通過(guò)三通26與進(jìn)氣管17及真空泵15連接；
[0047]廢氣處理裝置，該廢氣處理裝置包括水浴10及倒置于水浴10中的大量筒11，該廢氣處理裝置通過(guò)四通3與總管路上的吸附裝置、真空裝置和負(fù)壓抽放裝置相連通，在與總管路相通的進(jìn)氣口上裝有截止閥23和穩(wěn)流閥12。
[0048]利用該實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行變壓條件下煤樣瓦斯吸附解吸的方法，主要包括以下三個(gè)步驟:煤樣抽真空、煤樣在設(shè)定的壓力和溫度下達(dá)到吸附飽和、煤樣在設(shè)定的負(fù)壓下進(jìn)行解吸。
[0049]I)煤樣抽真空:
[0050]首先將所有閥門(mén)關(guān)閉，將制備好的干燥煤樣放入煤樣罐8中，擰緊煤樣罐8，將煤樣罐8放入恒溫水浴箱9中，調(diào)節(jié)恒溫水浴箱9的溫度調(diào)節(jié)器使溫度為99°C，打開(kāi)截止閥19、20、22，打開(kāi)真空泵5對(duì)煤樣進(jìn)行抽真空，觀察真空計(jì)6，當(dāng)真空計(jì)6的測(cè)量值達(dá)到20Pa時(shí)，則認(rèn)為已經(jīng)抽真空，關(guān)閉真空泵5，依次關(guān)閉截止閥22、20、19，打開(kāi)截止閥21。
[0051]2)煤樣在目標(biāo)壓力和溫度下達(dá)到吸附飽和:
[0052]調(diào)節(jié)恒溫水浴箱9的溫度調(diào)節(jié)器使溫度在20°C?99°C之間，打開(kāi)高壓氣瓶1，使氣體進(jìn)入總管路，調(diào)節(jié)與高壓氣瓶I (瓶?jī)?nèi)壓力15MPa)相連接的氣瓶用減壓器2上的出氣口調(diào)節(jié)閥，使出氣壓即充氣壓力在0.1MPa?13MPa之間，向煤樣罐8充氣24h后，觀察壓力表7，當(dāng)其讀數(shù)達(dá)到目標(biāo)壓力并連續(xù)2h以上未發(fā)生變化后，關(guān)閉氣瓶用減壓器2。
[0053]3)煤樣在設(shè)定的負(fù)壓下進(jìn)行解吸:
[0054]打開(kāi)截止閥23，調(diào)節(jié)穩(wěn)流閥12，使氣體平穩(wěn)經(jīng)過(guò)廢氣處理水浴10，流入集氣大量筒11，觀察壓力表7，當(dāng)讀數(shù)為O的時(shí)候，關(guān)閉截止閥23，打開(kāi)球形閥13，氣體調(diào)節(jié)閥18，打開(kāi)真空泵15，調(diào)節(jié)氣體調(diào)節(jié)閥18，當(dāng)負(fù)壓表24讀數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)負(fù)壓值(O?IOOkpa)后，打開(kāi)流量計(jì)14和計(jì)算機(jī)16中的流量記錄軟件，自動(dòng)記錄負(fù)壓抽采瓦斯流量，當(dāng)負(fù)壓表24上的讀數(shù)持續(xù)20min低于設(shè)定負(fù)壓值后，認(rèn)為負(fù)壓解吸完成，依次關(guān)閉流量記錄軟件，氣體調(diào)節(jié)閥18，球形閥13和真空泵15。后續(xù)對(duì)流量記錄值進(jìn)行處理分析。
[0055]本實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)煤樣瓦斯負(fù)壓解吸規(guī)律實(shí)驗(yàn)的具體步驟如下:
[0056]1.煤樣制備
[0057]取新鮮煤樣粉碎，篩取0.2mm?0.25mm顆粒300ml裝入磨口瓶中置于烘干機(jī)中在105°C條件下加熱2h，冷卻后將煤樣放入與空氣隔絕的容器中密封待用。
[0058]2.煤樣真空脫氣
[0059]檢查整套實(shí)驗(yàn)設(shè)備的氣密性，確定氣密性完好后，關(guān)閉實(shí)驗(yàn)裝置所有閥門(mén)。稱(chēng)取適量的處理后的干燥煤樣裝入煤樣罐8中，在煤樣上面覆蓋一層脫脂棉；將煤樣罐8放入恒溫水浴箱9中，調(diào)節(jié)恒溫水浴箱9的溫度調(diào)節(jié)器使溫度為99°C，然后打開(kāi)截止閥19，20，22，打開(kāi)真空泵5進(jìn)行脫氣，直到真空計(jì)6上顯示20Pa以下即關(guān)閉真空泵5 ;關(guān)閉截止閥22，20，19，打開(kāi)截止閥21。
[0060]3.煤樣吸附飽和
[0061 ] 向恒溫水浴箱9注入適量清水，將恒溫水浴箱9的溫度調(diào)節(jié)到目標(biāo)值，水浴箱自動(dòng)進(jìn)行加熱，當(dāng)顯示水溫達(dá)到目標(biāo)溫度時(shí)，打開(kāi)氣瓶用減壓器2的進(jìn)氣閥門(mén)，調(diào)節(jié)出氣閥門(mén)使其讀數(shù)為目標(biāo)壓力值，開(kāi)始對(duì)煤樣罐8中煤樣進(jìn)行充氣24h，然后觀察壓力表7當(dāng)其讀數(shù)達(dá)到目標(biāo)壓力值并連續(xù)2h以上未發(fā)生變化，則認(rèn)為煤樣達(dá)到吸附平衡，關(guān)閉氣瓶用減壓器2的進(jìn)氣閥門(mén)和出氣閥門(mén)。大量筒11注滿(mǎn)清水，打開(kāi)截止閥23，調(diào)節(jié)穩(wěn)流閥12使氣體平穩(wěn)流入大量筒11，當(dāng)壓力表7的讀數(shù)為O時(shí)，關(guān)閉截止閥23，記錄大量筒11的液面高度h，h的體積即為煤樣罐8與管路內(nèi)的氣體體積，同時(shí)記錄室內(nèi)溫度，大氣壓力和水溫，以便將氣體體積換算為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)數(shù)據(jù)。
[0062]4.負(fù)壓抽氣過(guò)程
[0063]打開(kāi)球形閥13，氣體調(diào)節(jié)閥18，打開(kāi)真空泵15，調(diào)節(jié)氣體調(diào)節(jié)閥18使負(fù)壓表24上的讀數(shù)達(dá)到目標(biāo)值，然后運(yùn)行計(jì)算機(jī)16中流量計(jì)14的流量記錄軟件，當(dāng)負(fù)壓表24上的讀數(shù)持續(xù)20min低于設(shè)定負(fù)壓值后，依次關(guān)閉流量記錄軟件，氣體調(diào)節(jié)閥18，球形閥13和真空泵15。同時(shí)記錄實(shí)驗(yàn)室氣溫和氣壓以便將氣體體積數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)數(shù)據(jù)。[0064]5.實(shí)驗(yàn)結(jié)束
[0065]將解吸數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)解吸量。整理實(shí)驗(yàn)記錄，分析計(jì)算實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
[0066]本實(shí)驗(yàn)設(shè)備可以針對(duì)同一地點(diǎn)樣品，在相同條件下達(dá)到氣體吸附飽和后，不同抽放負(fù)壓進(jìn)行吸附氣體抽放，通過(guò)實(shí)驗(yàn)給出最佳的抽放負(fù)壓。煤樣不可反復(fù)使用，調(diào)整抽放負(fù)壓都需更換新煤樣。
[0067]下表是200g煤樣在0.5MPa，34 V達(dá)到吸附飽和后，解吸負(fù)壓為Okpa，IOkpa,20kpa,30kpa,40kpa情況下前120min不同時(shí)間間隔的累積解吸量。
[0068]解吸負(fù)mmmiiifk {mt吸負(fù)m 解吸負(fù)m
解吸時(shí)40kpa 時(shí)3()kpa 時(shí) K oni^ y 1-1fiiT IOkpa 時(shí) Okpa 時(shí) IC
InJ/sΜ:斯解吸斯解吸M.:, >J斯_吸從斯解吸W:
".Z1,/ , , fr^!k>n/ml/g
ij1./ml/g/mt/g /ml, g/ml/g
100.990.950.880.80165 0.57
201.141.061650.956650.S I 1650.51165
301.161.0816ο0.976650.861650.53165
401.181.101650.996650.881650.55165
501.21.121651,016650,901650,57165
601.221.M1651.036650.921650.59165
701.241.1616δ1.056650.9116δ0.61165
801.251.171651.066650.951650.62165
901.26I, 181651,0766α0.961650.6316α
1001.271.191651.086650.971650.64165
1101.281.2016α1.096650.981650,65165
1201.291.211651.106650.991650.66165
1301.31,221651,116651,()01650,67165
1801.361.281651.176651.061650.73165
2.101.41.321651.2166ο1.101650.77165
3001.441.361651.256651.141650.81165
3601.48I, 101651,296651.1816α0.85165
4201.521.141651.336651.221650.89165
180Ι.δ?1.1616ο1.356651.211650,9116α
5401.561.481651.376651.261650.93165
6601.581.501651,396651,281650,95165
7201.621.54165I, 436651,32165 0.97
8.101.661.58165L 17665L 36165 0.99
9601.71.621651.516651.40165 1.02
10801.741,66165L 556651.-14165 1.04
1200I, 781.701651.596651.48165 I.07
15001.811.761601.656651.51165 1.1
18001.91.82165L 716651.60165 1.15
21001.961.881651,776651,66165 1,2
24002.021.9416ο1,836651.72165 1.24
27002.082.00165L 89665L 78165 1.28
30002, 122.041651.936651.82165 L 34
36002.22, 121652.016651.90165 1.4
12002.282.201652,096651,98165 1.Φ1
18002.342.261652.Ιδ66δ2.04165 1.>19
[0069]54002.42,321652.216652.1016S 1.δδ
60002.462.381652.276652.16165 1.6
72002.572.^191652.386652.27165 1.64
[0070]其結(jié)果表明:煤樣在負(fù)壓條件下的瓦斯解吸量隨著解吸負(fù)壓的增加而增大，但是達(dá)到一定負(fù)壓后這一變化不是很明顯。如表格中數(shù)據(jù)顯示，負(fù)壓從Okpa到40kpa，瓦斯解吸量急劇增加，但是負(fù)壓在30kpa和40kpa時(shí)瓦斯解吸量變化不大；Okpa時(shí)的總解吸量遠(yuǎn)低于解吸負(fù)壓40kpa時(shí)瓦斯解吸總量。
【權(quán)利要求】
1.一種變壓條件下煤樣瓦斯吸附解吸實(shí)驗(yàn)裝置，包括: 總管路； 供氣裝置，所述供氣裝置包括高壓氣瓶，所述高壓氣瓶的出口裝有氣瓶用減壓器； 吸附裝置，所述吸附裝置包括恒溫水浴箱及置于恒溫水浴箱中的煤樣罐，所述煤樣罐的進(jìn)氣口上裝有壓力表，所述吸附裝置與所述供氣裝置通過(guò)三通閥連接到所述總管路上； 真空裝置，所述真空裝置包括真空泵、真空計(jì)、進(jìn)氣管和分支連接管，所述分支連接管的一端通過(guò)四通與真空泵、真空計(jì)和進(jìn)氣管相連接，所述分支連接管的另一端通過(guò)另一四通與總管路相連接； 負(fù)壓抽放裝置，包括真空泵、進(jìn)氣管和流量計(jì)，所述流量計(jì)的進(jìn)氣口通過(guò)四通連接到總管路上，所述流量計(jì)的出口通過(guò)三通與所述進(jìn)氣管及真空泵連接； 廢氣處理裝置，所述廢氣處理裝置包括水浴及倒置于水浴中的量筒，所述廢氣處理裝置通過(guò)四通與總管路上的吸附裝置、真空裝置和負(fù)壓抽放裝置相連通。
2.如權(quán)利要求1所述的變壓條件下煤樣瓦斯吸附解吸實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述恒溫水浴箱上裝有溫度調(diào)節(jié)器。
3.如權(quán)利要求1所述的變壓條件下煤樣瓦斯吸附解吸實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述真空裝置的真空泵、真空計(jì)、進(jìn)氣管及分支連接管上分別設(shè)有截止閥。
4.如權(quán)利要求1所述的變壓條件下煤樣瓦斯吸附解吸實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述負(fù)壓抽放裝置中的進(jìn)氣管上設(shè)有氣體調(diào)節(jié)閥；所述流量計(jì)的進(jìn)氣口上設(shè)有球形閥；所述流量計(jì)與計(jì)算機(jī)連接，通過(guò)計(jì)算機(jī)記錄負(fù)壓抽采瓦斯流量。
5.如權(quán)利要求1所述的變壓條件下煤樣瓦斯吸附解吸實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述廢氣處理裝置的進(jìn)氣口上設(shè)有截止閥和穩(wěn)流閥。
6.利用權(quán)利要求1-5任一所述的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行變壓條件下煤樣瓦斯吸附解吸的方法，包括以下步驟: 1)將煤樣放入煤樣罐中，利用真空裝置對(duì)煤樣抽真空； 2)打開(kāi)供氣裝置中的高壓氣瓶，對(duì)煤樣罐進(jìn)行充氣24h以上，充氣壓力為0.1MPa~13MPa ； 3)當(dāng)煤樣罐中的氣體壓力達(dá)到預(yù)設(shè)壓力并持續(xù)2h沒(méi)有變化時(shí)，煤樣達(dá)到吸附飽和，停止充氣； 4)打開(kāi)廢氣處理裝置，排出廢氣，至煤樣罐中的壓力為零后關(guān)閉廢氣處理裝置； 5)打開(kāi)負(fù)壓抽放裝置，使煤樣罐在預(yù)設(shè)負(fù)壓值O~IOOkpa下進(jìn)行解吸，并記錄負(fù)壓抽采瓦斯流量，當(dāng)煤樣罐中的負(fù)壓值持續(xù)20min低于預(yù)設(shè)負(fù)壓值，關(guān)閉負(fù)壓抽放裝置，負(fù)壓解吸完成。
7.如權(quán)利要求6所述的變壓條件下煤樣瓦斯吸附解吸的方法，其特征在于，步驟I)煤樣抽真空過(guò)程中，控制煤樣罐中的溫度為恒溫99°C，所述煤樣罐中的真空值低于20Pa時(shí)，停止抽真空。
8.如權(quán)利要求6所述的變壓條件下煤樣瓦斯吸附解吸的方法，其特征在于，步驟2)中，在煤樣吸附飽和過(guò)程中模擬地層溫度，控制煤樣罐中的溫度為恒溫20°C~99°C之間。
9.如權(quán)利要求6所述的變壓條件下煤樣瓦斯吸附解吸的方法，其特征在于，步驟3)中，所述預(yù)設(shè)壓力為0.1MPa~13MPa。
10.如權(quán)利要求6所述的變壓條件下煤樣瓦斯吸附解吸的方法，其特征在于，步驟2)中，所述高壓氣瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)為13MPa~15MPa，步驟4)中，通過(guò)穩(wěn)流閥，使廢氣平穩(wěn)進(jìn)入廢氣處理 裝置。
【文檔編號(hào)】G01N7/14GK103760064SQ201410031865
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月23日
【發(fā)明者】張建國(guó), 呂有廠(chǎng), 王滿(mǎn), 王英偉, 黃再娟, 章曉嵐, 王峰 申請(qǐng)人:平頂山天安煤業(yè)股份有限公司