一種煤體加熱瓦斯解吸實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種煤樣瓦斯吸附解吸實(shí)驗(yàn)裝置，具體涉及一種煤體加熱瓦斯解吸實(shí)驗(yàn)裝置，包括供瓦斯裝置、負(fù)壓抽放裝置、解吸裝置、集氣系統(tǒng)、溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，供瓦斯裝置與負(fù)壓抽放裝置之間并聯(lián)，供瓦斯裝置與解吸裝置和集氣系統(tǒng)通過(guò)管路依次串聯(lián)連通；解吸裝置包括煤樣罐；煤樣罐位于恒溫水箱中；煤樣罐的側(cè)壁上設(shè)有瓦斯進(jìn)氣口和排氣口；煤樣罐中部設(shè)有加熱裝置；加熱裝置包括熱芯管槽和位于熱芯管槽內(nèi)部的恒溫?zé)嵝?。溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括位于煤樣罐內(nèi)部的溫度傳感器、數(shù)據(jù)采集儀和計(jì)算機(jī)。本實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)裝置操作簡(jiǎn)單，可準(zhǔn)確測(cè)得煤體在加熱條件下煤體溫度分布和瓦斯解吸規(guī)律，對(duì)煤層瓦斯注熱開(kāi)采和瓦斯防治具有重要意義。
【專利說(shuō)明】
一種煤體加熱瓦斯解吸實(shí)驗(yàn)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種煤樣瓦斯解吸實(shí)驗(yàn)裝置，具體涉及一種適用于研究一種煤體加熱瓦斯解吸實(shí)驗(yàn)裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]煤與瓦斯突出過(guò)程是極其復(fù)雜的，目前尚沒(méi)有提出統(tǒng)一的突出機(jī)理。研究表明:溫度與煤體瓦斯解吸存在相關(guān)性，溫度越高解吸率越高。對(duì)煤體進(jìn)行一定程度的加熱可以作為促進(jìn)瓦斯解吸及提高煤層瓦斯采收率的一種有效方法。目前我國(guó)已在多個(gè)礦區(qū)嘗試采用鉆孔注熱的方式來(lái)提高煤層瓦斯抽采率;而在實(shí)驗(yàn)室中，目前已有的煤體瓦斯吸附解吸實(shí)驗(yàn)裝置卻無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)得在加熱條件下對(duì)煤體瓦斯解吸率的影響。因此，有必要設(shè)計(jì)一種能測(cè)得煤體在不同加熱條件下，煤體瓦斯解吸過(guò)程中溫度變化和瓦斯解吸率變化的實(shí)驗(yàn)裝置。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種煤體加熱瓦斯解吸實(shí)驗(yàn)裝置，可準(zhǔn)確測(cè)得煤體在加熱條件下煤體溫度分布和瓦斯解吸規(guī)律，對(duì)煤層瓦斯注熱開(kāi)采和瓦斯防治具有重要意義。
[0004]本實(shí)用新型通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0005]—種煤體加熱瓦斯解吸實(shí)驗(yàn)裝置，包括供瓦斯裝置、負(fù)壓抽放裝置、解吸裝置、集氣系統(tǒng)、溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。供瓦斯裝置與負(fù)壓抽放裝置之間并聯(lián);供瓦斯裝置通過(guò)管路與解吸裝置和集氣系統(tǒng)依次串聯(lián)連通;解吸裝置包括煤樣罐;煤樣罐位于恒溫水箱中；煤樣罐的側(cè)壁上設(shè)有瓦斯進(jìn)氣口和排氣口；煤樣罐中部設(shè)有加熱裝置;溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括位于煤樣罐內(nèi)部的溫度傳感器、數(shù)據(jù)采集儀和計(jì)算機(jī)。
[0006]進(jìn)一步地，上述煤樣罐呈圓柱體，包括罐體和罐蓋;罐體與罐蓋法蘭連接。
[0007]進(jìn)一步地，上述加熱裝置包括位于罐體內(nèi)部的熱芯管槽和位于熱芯管槽內(nèi)部的恒溫?zé)嵝尽?br>[0008]進(jìn)一步地，上述恒溫?zé)嵝緸閮?nèi)部設(shè)有相變儲(chǔ)熱材料的金屬導(dǎo)熱管。
[0009]進(jìn)一步地，上述溫度傳感器設(shè)在罐體內(nèi)離軸心不同半徑的圓周上。
[0010]進(jìn)一步地，上述罐體和罐蓋之間設(shè)有至少一個(gè)“0”型密封圈。
[0011]進(jìn)一步地，上述罐體的內(nèi)壁和罐蓋的底部均設(shè)有隔熱裝置。
[0012]進(jìn)一步地，上述罐蓋上設(shè)有由硅橡膠密封的空心螺栓;溫度傳感器的數(shù)據(jù)線通過(guò)空心螺栓與數(shù)據(jù)采集儀和計(jì)算機(jī)串聯(lián)連接。
[0013]本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型的實(shí)驗(yàn)裝置操作簡(jiǎn)單，通過(guò)在煤樣罐中設(shè)置熱芯管槽和恒溫?zé)嵝荆赡M井下煤層在鉆孔注熱條件下煤體瓦斯解吸規(guī)律，有助于研究煤層注熱開(kāi)采；同時(shí)由于可以很方便的更換不同的帶有相變儲(chǔ)熱材料的恒溫?zé)嵝?，可以方便快速的研究不同相變?chǔ)熱材料在煤層注熱開(kāi)采時(shí)的效果;本實(shí)用新型通過(guò)在煤樣罐內(nèi)同一水平面離軸心不同半徑的圓周上設(shè)置多個(gè)溫度傳感器，有助于研究煤層瓦斯注熱開(kāi)采時(shí)煤體溫度的分布規(guī)律和對(duì)煤體瓦斯解吸規(guī)律的影響。本實(shí)用新型的實(shí)驗(yàn)裝置有助于研究煤層氣注熱開(kāi)采和瓦斯防治，具有重要意義?！靖綀D說(shuō)明】
[0014]附圖1是本實(shí)用新型一種煤體加熱瓦斯解吸實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]附圖2是本實(shí)用新型中煤樣罐的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]附圖3是本實(shí)用新型中煤樣罐內(nèi)部溫度傳感器分布的平面示意圖；[〇〇17]圖中:1-供瓦斯裝置;2-負(fù)壓抽放裝置;3-恒溫水箱;4-煤樣罐;40-罐體;41-罐蓋； 42-熱芯管槽;43-恒溫?zé)嵝荆?4-進(jìn)氣口； 45-排氣口； 46-密封圈；47-隔熱裝置;48-空心螺栓;5-集氣系統(tǒng);51-流量計(jì);61-溫度傳感器;62-數(shù)據(jù)采集儀;63-計(jì)算機(jī)?！揪唧w實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作更進(jìn)一步的說(shuō)明，以便本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員了解本實(shí)用新型。
[0019]—種煤體加熱瓦斯解吸實(shí)驗(yàn)裝置，包括供瓦斯裝置1、負(fù)壓抽放裝置2、解吸裝置、 集氣系統(tǒng)5、溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)6,供瓦斯裝置1與負(fù)壓抽放裝置2之間并聯(lián)，供瓦斯裝置1通過(guò)管路與解吸裝置和集氣系統(tǒng)5依次串聯(lián)連通;解吸裝置包括煤樣罐4;煤樣罐4位于恒溫水箱3 中；煤樣罐4的側(cè)壁上設(shè)有瓦斯進(jìn)氣口 44和排氣口 45;煤樣罐4中部設(shè)有加熱裝置;溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)6包括位于煤樣罐4內(nèi)部的溫度傳感器61、數(shù)據(jù)采集儀和計(jì)算機(jī)。煤樣罐4呈圓柱體，包括罐體40和罐蓋41;罐體40與罐蓋41法蘭連接。加熱裝置包括位于罐體40內(nèi)部的熱芯管槽 42和位于熱芯管槽42內(nèi)部的恒溫?zé)嵝?3。恒溫?zé)嵝?3為內(nèi)部設(shè)有相變儲(chǔ)熱材料的金屬導(dǎo)熱管。溫度傳感器61設(shè)在罐體40內(nèi)離軸心不同半徑的圓周上。罐體40和罐蓋41之間設(shè)有至少一個(gè)“0”型密封圈46。罐體40的內(nèi)壁和罐蓋41的底部均設(shè)有隔熱裝置47。罐蓋41上設(shè)有由硅橡膠密封的空心螺栓48;溫度傳感器61的數(shù)據(jù)線通過(guò)空心螺栓48與數(shù)據(jù)采集儀62和計(jì)算機(jī) 63串聯(lián)連接。
[0020]在使用本實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，按照以下步驟進(jìn)行:(1)試驗(yàn)準(zhǔn)備:采集井下工作面的新鮮煤樣研磨加工成煤粉，并將煤粉放置在煤樣罐4中，同時(shí)將溫度傳感器61按要求鋪設(shè)在煤樣中；(2)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置氣密性:打開(kāi)負(fù)壓抽放裝置2,同時(shí)關(guān)閉供瓦斯裝置1和集氣裝置5,對(duì)煤樣罐4進(jìn)行真空抽氣，待完全真空后，關(guān)閉負(fù)壓抽放裝置2,打開(kāi)供瓦斯裝置1，通過(guò)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)瓦斯壓力，對(duì)煤樣罐4加壓，并關(guān)閉供瓦斯裝置1，持續(xù)觀察2h，檢查裝置氣密性；(3)煤樣瓦斯吸附:調(diào)節(jié)供瓦斯裝置1的壓力，對(duì)煤樣罐4內(nèi)的煤體處于一定瓦斯壓力的平衡狀態(tài)；(4)煤樣瓦斯加熱解吸:將裝有相變儲(chǔ)熱材料的恒溫?zé)嵝?3放置在熱芯管槽42 中，對(duì)煤樣進(jìn)行加熱，持續(xù)記錄煤體溫度變化和集氣裝置5中瓦斯解吸體積。
[0021]本實(shí)用新型的實(shí)驗(yàn)裝置操作簡(jiǎn)單，通過(guò)在煤樣罐中設(shè)置熱芯管槽和恒溫?zé)嵝?，可模擬井下煤層在鉆孔注熱條件下煤體瓦斯解吸規(guī)律，有助于研究煤層注熱開(kāi)采；同時(shí)由于可以很方便的更換不同的帶有相變儲(chǔ)熱材料的恒溫?zé)嵝?，可以方便快速的研究不同相變?chǔ)熱材料在煤層注熱開(kāi)采時(shí)的效果;通過(guò)在煤樣罐內(nèi)同一水平面離軸心不同半徑的圓周上設(shè)置多個(gè)溫度傳感器，有助于研究煤層瓦斯注熱開(kāi)采時(shí)煤體溫度的分布規(guī)律和對(duì)煤體瓦斯解吸規(guī)律的影響。本實(shí)用新型的實(shí)驗(yàn)裝置有助于研究煤層氣注熱開(kāi)采和瓦斯防治，具有重要意義。
[0022]以上實(shí)施方式僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型而并非限制本實(shí)用新型所描述的技術(shù)方案； 因此盡管本說(shuō)明書(shū)參照上述的各個(gè)實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型已進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行修改或者等同替換;而一切不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種煤體加熱瓦斯解吸實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述的實(shí)驗(yàn)裝置包括供瓦斯裝置 (1)、負(fù)壓抽放裝置(2)、解吸裝置、集氣系統(tǒng)(5)、溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述供瓦斯裝置(1)與負(fù)壓 抽放裝置(2)之間并聯(lián)，所述供瓦斯裝置(1)通過(guò)管路與解吸裝置和集氣系統(tǒng)(5)依次串聯(lián) 連通;所述解吸裝置包括煤樣罐(4);所述煤樣罐(4)位于恒溫水箱(3)中；所述煤樣罐(4)的 側(cè)壁上設(shè)有瓦斯進(jìn)氣口(44)和排氣口(45);所述煤樣罐(4)中部設(shè)有加熱裝置;所述溫度監(jiān) 測(cè)系統(tǒng)包括位于煤樣罐(4)內(nèi)部的溫度傳感器(61)、數(shù)據(jù)采集儀(62)和計(jì)算機(jī)(63)。2.如權(quán)利要求1所述的一種煤體加熱瓦斯解吸實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述煤樣罐(4) 呈圓柱體，包括罐體(40)和罐蓋(41);所述罐體(40)與罐蓋(41)通過(guò)法蘭連接。3.如權(quán)利要求2所述的一種煤體加熱瓦斯解吸實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述加熱裝置包 括位于罐體(40 )內(nèi)部的熱芯管槽(42 )和位于熱芯管槽(42 )內(nèi)部的恒溫?zé)嵝?43 )。4.如權(quán)利要求3所述的一種煤體加熱瓦斯解吸實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述恒溫?zé)嵝?(43)為內(nèi)部設(shè)有相變儲(chǔ)熱材料的金屬導(dǎo)熱管。5.如權(quán)利要求4所述的一種煤體加熱瓦斯解吸實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述溫度傳感器 (61)設(shè)在罐體(40)內(nèi)離軸心不同半徑的圓周上。6.如權(quán)利要求5所述的一種煤體加熱瓦斯解吸實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述罐體(40)和 罐蓋(41)之間設(shè)有至少一個(gè)“0”型密封圈(46)。7.如權(quán)利要求6所述的一種煤體加熱瓦斯解吸實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述罐體(40)的 內(nèi)壁和罐蓋(41)的底部均設(shè)有隔熱裝置(47)。8.如權(quán)利要求7所述的一種煤體加熱瓦斯解吸實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述罐蓋(41)上 設(shè)有由硅橡膠密封的空心螺栓(48);所述溫度傳感器(61)的數(shù)據(jù)線通過(guò)空心螺栓(48)與數(shù) 據(jù)采集儀(62 )和計(jì)算機(jī)(63 )串聯(lián)連接。
【文檔編號(hào)】G01N7/16GK205593878SQ201620410050
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年5月9日
【發(fā)明人】楊濤, 聶百勝, 陳學(xué)習(xí), 陳鵬
【申請(qǐng)人】華北科技學(xué)院