CN109870399A - 一种可改变混合气体酸碱度的三轴渗流装置及操作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可改变混合气体酸碱度的三轴渗流装置及操作方法，它包括混合气体供给系统，混合气体供给系统与气体混合系统通过管路连接；气体混合系统与三轴压力系统通过管路连接；三轴压力系统与真空脱气系统通过管路连接；真空脱气系统与流量测定系统通过管路连接；所述气体混合系统包括气体混合腔（14），气体混合腔（14）内安装有PH传感器（30），有PH传感器（30）与PH值测定仪（13）通过导线连接；解决了现有技术没有可改变混合气体酸碱度的三轴渗流装置模拟煤矿开采现场混合气体酸碱度的变化等技术问题。
Description
技术领域
本发明属于渗流技术领域，尤其涉及一种可改变混合气体酸碱度的三轴渗流装置及操作方法。
背景技术
我国的储量丰富的煤炭资源，在复杂的储层条件下，瓦斯渗流通道中的气体具有不同的酸碱度。在煤层瓦斯运移过程中，渗透率是反映煤层内瓦斯渗流难易程度重要参数之一，同时，渗透率也是瓦斯渗流力学与工程的一个关键研究方向。因此，煤层瓦斯渗透率的测算方法研究对瓦斯渗流力学发展至关重要，同时煤与瓦斯突出等一系列矿山安全问题亟待被解决。而瓦斯是一种含有CH4、CO2和SO2等多种混合气体组成的气体，研究混合气体的酸碱度对煤渗透率的影响具有重要意义，目前为止还没有可改变混合气体酸碱度的三轴渗流装置，因此有必要对现有的三轴渗流装置进行一定的改进以模拟煤矿开采现场混合气体酸碱度的变化。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种可改变混合气体酸碱度的三轴渗流装置及操作方法，以解决现有技术没有可改变混合气体酸碱度的三轴渗流装置模拟煤矿开采现场混合气体酸碱度的变化等技术问题。
本发明技术方案：
一种可改变混合气体酸碱度的三轴渗流装置，它包括混合气体供给系统，混合气体供给系统与气体混合系统通过管路连接；气体混合系统与三轴压力系统通过管路连接；三轴压力系统与真空脱气系统通过管路连接；真空脱气系统与流量测定系统通过管路连接；所述气体混合系统包括气体混合腔，气体混合腔内安装有PH传感器，有PH传感器与PH值测定仪通过导线连接。
混合气体供给系统包括混合气体罐、酸性气体罐和碱性气体罐，混合气体罐、酸性气体罐和碱性气体罐分别通过管路与气体混合系统连接；混合气体罐与气体混合系统的连接管路上依次安装有第一减压阀、第三压力表和第三开关阀；酸性气体罐与气体混合系统的连接管路上依次安装有第二减压阀第二压力表和第二开关阀；碱性气体罐与气体混合系统的连接管路上依次安装有第三减压阀、第一压力表（7）和第一开关阀。
三轴压力系统包括三轴压力室，外室通过轴压管和围压管连接轴压泵和围压泵；气体混合系统与三轴压力系统的连接管路上依次安装有第五压力表和第四减压阀。
真空脱气系统包括真空泵，真空泵与三轴压力系统的出口端通过管路连接；在管路上依次安装有压力表、第五减压阀和法兰阀。
流量测定系统包括流量计，流量计与真空脱气系统的连接管路上安装有止回阀。
一种可改变混合气体酸碱度的三轴渗流装置的操作方法，它包括：
步骤1、将标准尺寸的煤体试件按要求安装在三轴压力室的围压腔内，之后开启真空泵将煤样与实验装置进行脱气六小时之后关闭法兰阀；
步骤2、通过调节轴压油泵与围压油泵至实验所设置的轴压与围压值从而模拟煤在地底所受应力状态；
步骤3、打开第一减压阀、第三开关阀，通过PH值测定仪观测气体混合装置内的气体酸碱度；
步骤4、通过打开第二减压阀和第二开关阀或者第三减压阀和第一开关阀来调节气体混合腔内的PH值；
步骤5、当达到实验所需PH值时通过调节第四减压阀并根据第五压力表读数使气体达到规定压力使得实验煤样在混合气体作用下吸附二十四小时；
步骤6、调节第四减压阀至试验所需值以模拟煤岩开采过程中煤孔隙压力的变化，待流量计读数稳定后记录流量值，最后通过公式计算出混合气体作用下不同湿度、轴压、围压耦合作用下煤渗透率值。
本发明有益效果：
本发明通过气体混合系统将三个气罐的气体混合，在气体混合腔连接PH值测定仪可以实时监测混合气体酸碱度的变化情况，通过在三轴压力室末端口所连接的出气管上依次设有的第四减压阀阀、精密压力表从而可以控制出口压力的大小，此外在三轴压力室外连接真空泵，可以保证防止杂质气体的侵入，防止杂质气体对实验造成误差。本发明能够使原煤进行在不同混合气体酸碱度条件下的渗流实验，并且能够进行不同轴压和围压多因素耦合条件下渗流实验，能够真实模拟煤矿开采过程中混合气体的渗流实验，该实验装置简单易操作，使用效果好，易于推广；解决了现有技术没有可改变混合气体酸碱度的三轴渗流装置模拟煤矿开采现场混合气体酸碱度的变化等技术问题。
附图说明
图1为本发明整体的结构示意图；
图2为本发明改进的三轴压力室的结构示意图。
图中：1-混合气体罐、2-酸性气体罐、3-碱性气体罐、4-第一减压阀、5-第二减压阀、6-第三减压阀、7-第一压力表、8-第一开关阀、9-第二压力表、10-第二开关阀、11-第三压力表、12-第三开关阀、13-PH值测定仪、14-气体混合腔、15-第五压力表、16-第四减压阀、17-轴压泵、18-三轴压力室、19-围压泵、20-精密压力表、21-第五减压阀、22-法兰阀、23-真空泵、24-止回阀、25-流量计、26-混合气体管道、27-酸性气体管道、28-碱性气体管道、29-显示器、30-PH值传感器、31-出气管道、32-气体混合箱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2
一种可改变混合气体酸碱度的三轴渗流装置，它包括混合气体供给系统，混合气体供给系统与气体混合系统通过管路连接；气体混合系统与三轴压力系统通过管路连接；三轴压力系统与真空脱气系统通过管路连接；真空脱气系统与流量测定系统通过管路连接；所述气体混合系统包括气体混合14，气体混合14内安装有PH传感器30，有PH传感器30与PH值测定仪13通过导线连接。
混合气体供给系统包括混合气体罐1、酸性气体罐2和碱性气体罐3，混合气体罐1、酸性气体罐2和碱性气体罐3分别通过管路与气体混合系统连接；混合气体罐1与气体混合系统的连接管路上依次安装有第一减压阀4、第三压力表11和第三开关阀12；酸性气体罐2与气体混合系统的连接管路上依次安装有第二减压阀5、第二压力表9和第二开关阀10；碱性气体罐3与气体混合系统的连接管路上依次安装有第三减压阀6、第一压力表7和第一开关阀8。
三轴压力系统包括三轴压力室18，外室通过轴压管和围压管连接轴压泵17和围压泵19；气体混合系统与三轴压力系统的连接管路上依次安装有第五压力表15和第四减压阀16。
真空脱气系统包括真空泵23，真空泵23与三轴压力系统的出口端通过管路连接；在管路上依次安装有压力表20、第五减压阀21和法兰阀22。
流量测定系统包括流量计25，流量计25与真空脱气系统的连接管路上安装有止回阀24。
使用时，首先将标准尺寸的煤体试件按要求安装在三轴压力室18内的围压腔内，之后开启真空泵23将煤样与实验装置进行脱气六小时之后关闭法兰阀22，然后通过调节轴压油泵17与围压油泵19至实验所设置的轴压与围压值从而模拟煤在地底所受应力状态，打开第一减压阀4、第三开关阀12，通过PH值测定仪13观测气体混合装置14内的气体酸碱度，并通过打开第二减压阀5和第二开关阀10或者第三减压阀6和第一开关阀8来调节气体混合腔内的PH值，当达到实验所需PH值时通过调节第四减压阀16并根据第五压力表15读数使气体达到规定压力使得实验煤样在混合气体作用下吸附二十四小时，之后调节第四减压阀16至试验所需值以模拟煤岩开采过程中煤孔隙压力的变化，待流量计25读数稳定后记录流量值，最后通过公式计算出混合气体作用下不同湿度、轴压、围压等耦合作用下煤渗透率值。
Claims (6)
1.一种可改变混合气体酸碱度的三轴渗流装置，它包括混合气体供给系统，其特征在于：混合气体供给系统与气体混合系统通过管路连接；气体混合系统与三轴压力系统通过管路连接；三轴压力系统与真空脱气系统通过管路连接；真空脱气系统与流量测定系统通过管路连接；所述气体混合系统包括气体混合腔（14），气体混合腔（14）内安装有PH传感器（30），有PH传感器（30）与PH值测定仪（13）通过导线连接。
2.根据权利要求1所述的一种可改变混合气体酸碱度的三轴渗流装置，其特征在于：混合气体供给系统包括混合气体罐（1）、酸性气体罐（2）和碱性气体罐（3），混合气体罐（1）、酸性气体罐（2）和碱性气体罐（3）分别通过管路与气体混合系统连接；混合气体罐（1）与气体混合系统的连接管路上依次安装有第一减压阀（4）、第三压力表（11）和第三开关阀（12）；酸性气体罐（2）与气体混合系统的连接管路上依次安装有第二减压阀（5）、第二压力表（9）和第二开关阀（10）；碱性气体罐（3）与气体混合系统的连接管路上依次安装有第三减压阀（6）、第一压力表（7）和第一开关阀（8）。
3.根据权利要求1所述的一种可改变混合气体酸碱度的三轴渗流装置，其特征在于：三轴压力系统包括三轴压力室（18），外室通过轴压管和围压管连接轴压泵（17）和围压泵（19）；气体混合系统与三轴压力系统的连接管路上依次安装有第五压力表（15）和第四减压阀（16）。
4.根据权利要求1所述的一种可改变混合气体酸碱度的三轴渗流装置，其特征在于：真空脱气系统包括真空泵（23），真空泵（23）与三轴压力系统的出口端通过管路连接；在管路上依次安装有压力表（20）、第五减压阀（21）和法兰阀（22）。
5.根据权利要求1所述的一种可改变混合气体酸碱度的三轴渗流装置，其特征在于：流量测定系统包括流量计（25），流量计（25）与真空脱气系统的连接管路上安装有止回阀（24）。
6.一种可改变混合气体酸碱度的三轴渗流装置的操作方法，其特征在于：它包括：
步骤1、将标准尺寸的煤体试件按要求安装在三轴压力室（18）的围压腔内，之后开启真空泵（23）将煤样与实验装置进行脱气六小时之后关闭法兰阀（22）；
步骤2、通过调节轴压油泵（17）与围压油泵（19）至实验所设置的轴压与围压值从而模拟煤在地底所受应力状态；
步骤3、打开第一减压阀（4）、第三开关阀（12），通过PH值测定仪（13）观测气体混合装置（14）内的气体酸碱度；
步骤4、通过打开第二减压阀（5）和第二开关阀（10）或者第三减压阀（6）和第一开关阀（8）来调节气体混合腔内的PH值；
步骤5、当达到实验所需PH值时通过调节第四减压阀（16）并根据第五压力表（15）读数使气体达到规定压力使得实验煤样在混合气体作用下吸附二十四小时；
步骤6、调节第四减压阀（16）至试验所需值以模拟煤岩开采过程中煤孔隙压力的变化，待流量计（25）读数稳定后记录流量值，最后通过公式计算出混合气体作用下不同湿度、轴压、围压耦合作用下煤渗透率值。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN110160939A (zh) * | 2019-07-04 | 2019-08-23 | 贵州大学 | 一种改变混合气体电场和湿度的三轴渗流装置及操作方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107884309A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-04-06 | 贵州大学 | 一种混合气体条件下出口端正压的三轴渗流装置 |
| CN107884328A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-04-06 | 贵州大学 | 一种测量混合气体含量变化的三轴渗流装置 |
| CN107907466A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-04-13 | 贵州大学 | 一种改变气体湿度及出口端正压的三轴渗流装置 |
| CN108037059A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-05-15 | 贵州大学 | 一种可改变气体温度出口端正压的三轴渗流装置 |
| CN209656519U (zh) * | 2019-04-02 | 2019-11-19 | 贵州大学 | 一种可改变混合气体酸碱度的三轴渗流装置 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107884309A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-04-06 | 贵州大学 | 一种混合气体条件下出口端正压的三轴渗流装置 |
| CN107884328A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-04-06 | 贵州大学 | 一种测量混合气体含量变化的三轴渗流装置 |
| CN107907466A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-04-13 | 贵州大学 | 一种改变气体湿度及出口端正压的三轴渗流装置 |
| CN108037059A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-05-15 | 贵州大学 | 一种可改变气体温度出口端正压的三轴渗流装置 |
| CN209656519U (zh) * | 2019-04-02 | 2019-11-19 | 贵州大学 | 一种可改变混合气体酸碱度的三轴渗流装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110160939A (zh) * | 2019-07-04 | 2019-08-23 | 贵州大学 | 一种改变混合气体电场和湿度的三轴渗流装置及操作方法 |
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