CN204286977U - 实验室模拟测定煤层瓦斯压力的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种实验室模拟测定煤层瓦斯压力的装置，包括置于恒温水浴箱中的煤样罐，所述煤样罐包括罐体、罐盖、罐盖上设置的第一三通、连接第一三通其中一个端口的压力表、连接第一三通另一端口的开关阀和与开关阀连接的快速接头，快速接口连接真空管路和加压管路，所述真空管路上依次设有真空泵和真空电磁阀，加压管路上依次设有配气瓶和加压电磁阀，所述压力表、真空电磁阀和加压电磁阀均分别与控制仪表信号连接，控制仪表还信号连接有欠压报警器。本实用新型是一种可在实验室模拟测定煤层瓦斯压力的装置，在井下利用煤样罐测定煤样在特定时间段内的解吸瓦斯压力上升曲线和稳定值，在地面实验室对装满井下煤样的煤样罐进行吸附解吸试验。

Description

实验室模拟测定煤层瓦斯压力的装置

技术领域

本实用新型涉及一种实验室模拟测定煤层瓦斯压力的装置。

背景技术

随着矿井开采深度的增加，煤层瓦斯压力、瓦斯含量升高，煤层突出危险性增大。根据《防治煤与瓦斯突出规定》（2009）和《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》（安监总煤装〔2011〕163号）有关规定，煤层瓦斯压力是进行煤层突出危险性鉴定、区域预测和区域防突措施效果检验、判定抽采达标效果的重要参数之一。准确测定煤层瓦斯压力，对于准确判定煤层突出危险性、区域防突措施效果和抽采达标效果、搞好煤矿安全生产具有重要作用。

根据《煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法》（AQ/T1047-2007）,采用井下实测的方法测定煤层瓦斯压力，不但测压工程量大、观测时间长、劳动强度高，而且易受煤层赋存条件、封孔技术方法、矿山地质条件的影响，特别是钻孔涌水的影响，往往导致测量结果不准确。

为了克服钻孔涌水对瓦斯压力测量结果的影响，虽然采取了高压注浆堵水、放水器放水等多种方法，测量结果依然不能取得满意效果。

因此，目前还没有一种适应复杂地质条件、排除水压影响、测试方法简单、测试周期短、工程量劳动量少的煤层瓦斯压力测定装置和方法，降低了煤层瓦斯压力测定结果的准确性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可在实验室模拟测定煤层瓦斯压力的装置，在井下利用煤样罐测定煤样在特定时间段内的解吸瓦斯压力上升曲线和稳定值，在地面实验室对装满井下煤样的煤样罐进行吸附解吸试验，以模拟不同平衡压力条件下特定时间段内煤样的解吸瓦斯压力上升曲线和稳定值，通过回归分析对比，确定井下采样地点的煤层瓦斯压力。

    为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：实验室模拟测定煤层瓦斯压力的装置，包括置于恒温水浴箱中的煤样罐，所述煤样罐包括罐体、罐盖、罐盖上设置的第一三通、连接第一三通其中一个端口的压力表、连接第一三通另一端口的开关阀和与开关阀连接的快速接头，快速接口连接真空管路和加压管路，所述真空管路上依次设有真空泵和真空电磁阀，加压管路上依次设有配气瓶和加压电磁阀，所述压力表、真空电磁阀和加压电磁阀均分别与控制仪表信号连接，控制仪表还信号连接有欠压报警器。

所述快速接口通过第二三通连接真空管路和加压管路。

 所述恒温水浴箱的外表面上设有射频识别芯片。

本实用新型所述的实验室模拟测定煤层瓦斯压力的装置，在井下利用煤样罐测定煤样在特定时间段内的解吸瓦斯压力上升曲线和稳定值，在地面实验室对装满井下煤样的煤样罐进行吸附解吸试验，以模拟不同平衡压力条件下特定时间段内煤样的解吸瓦斯压力上升曲线和稳定值，通过回归分析对比，确定井下采样地点的煤层瓦斯压力。使用实验室模拟测定煤层瓦斯压力的装置进行试验，具有以下有益效果：（1）适用于任何复杂地质条件，完全排除水压的影响，准确确定煤层瓦斯压力；（2）井下无需封孔测压和定期观测测压数据，现场工程量和劳动量大大降低；（3）实验室模拟速度快、时间短，测压周期可缩短50%以上。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

由图1所示的实验室模拟测定煤层瓦斯压力的装置，包括置于恒温水浴箱6中的煤样罐，恒温水浴箱6设有温度控制电路（温度控制电路图中未示出），所述煤样罐包括罐体7、罐盖8、罐盖8上设置的第一三通9、连接在第一三通9其中一个端口的压力表10、连接在第一三通9另一端口的开关阀1和与开关阀1连接的快速接头2。罐体7设置顶口，罐体7顶口处设置外螺纹，罐盖8设有内螺纹，罐盖8覆盖在罐体7的顶口处，并且罐盖8与罐体7为螺纹连接。罐盖8与罐体7之间设有密封圈4。罐盖8上设有与罐体7内腔连通的通气口，所述第一三通9的其中一个端口与罐盖8的通气口对接。

所述恒温水浴箱6的外表面上设有射频识别芯片5，并且射频识别芯片5粘贴在恒温水浴箱6的外表面上，射频识别芯片5俗称电子标签或者RFID芯片，当然，本实用新型不拘泥于上述形式，也可在恒温水浴箱6侧壁的外表面上设置插槽，将射频识别芯片5插设在恒温水浴箱6侧壁外表面上的插槽内即可。射频识别芯片5可便于记录煤样试验中各个时段的参数值，便于管理和统计数据。

所述快速接口通过第二三通3连接真空管路17和加压管路11，所述真空管路17上依次设有真空泵16和真空电磁阀18，真空泵16依次通过真空电磁阀18、第二三通3、快速接头2和开关阀1连接罐体7，真空管路17的端口连接在第二三通3的其中一个端口上；加压管路11上依次设有配气瓶13和加压电磁阀12，配气瓶13依次通过加压电磁阀12、第二三通3、快速接头2和开关阀1连接罐体7，加压管路11的端口连接在第二三通3的另一个端口上。所述配气瓶13为内充有瓦斯气体的高压气瓶。

所述压力表10、真空电磁阀18和加压电磁阀12均分别通过导线与控制仪表15信号连接，控制仪表15还通过导线信号连接有欠压报警器14。所述恒温水浴箱6、温度控制电路、快速接头2、欠压报警器14和控制仪表15均为现有技术，故不详细叙述。

利用本发明所述的实验室模拟测定煤层瓦斯压力的装置，采用井下实测的方法测量采样地点煤样并得到解吸瓦斯压力上升曲线稳定值；采用实验室模拟的方法，对采样地点煤样进行吸附解吸试验，可测定不同吸附平衡压力条件下的解吸瓦斯压力上升曲线稳定值，回归分析吸附平衡压力与解吸瓦斯压力上升曲线稳定值的关系；对比分析实验室数据和井下实测数据，即可确定采样地点的煤层瓦斯压力。对于相同的煤样和瓦斯气体组分，使其在密闭空间——煤样罐内进行定容变压解吸，吸附平衡压力与解吸瓦斯压力上升曲线稳定值具有一一对应关系。吸附平衡压力由控制仪表、压力传感器和加压电磁阀实现自动控制。

Claims (3)

1.实验室模拟测定煤层瓦斯压力的装置，其特征在于：包括置于恒温水浴箱中的煤样罐，所述煤样罐包括罐体、罐盖、罐盖上设置的第一三通、连接第一三通其中一个端口的压力表、连接第一三通另一端口的开关阀和与开关阀连接的快速接头，快速接口连接真空管路和加压管路，所述真空管路上依次设有真空泵和真空电磁阀，加压管路上依次设有配气瓶和加压电磁阀，所述压力表、真空电磁阀和加压电磁阀均分别与控制仪表信号连接，控制仪表还信号连接有欠压报警器。

2.如权利要求1所述的实验室模拟测定煤层瓦斯压力的装置，其特征在于：所述快速接口通过第二三通连接真空管路和加压管路。

3.如权利要求1所述的实验室模拟测定煤层瓦斯压力的装置，其特征在于：所述恒温水浴箱的外表面上设有射频识别芯片。