Measuring device for bidirectional diffusion coefficient of coal seam gas in the process of gas injection, including coal tank, gas tank, gas injection, data acquisition device, the first vacuum pump, vacuum pump and second component analysis device; the origin and the injection tank is connected with coal injection tank tank is connected; the data acquisition device includes a data acquisition instrument, the first pressure sensor and the second pressure sensing element is used to obtain the change of coal tank and gas injection tank internal pressure; the first vacuum pump and the coal tank connected to the vacuum pump second is connected with the injection tank; component analysis device for gas analysis of coal samples collected from the tank of gas sample components. The invention can by gas pressure and gas free space continuous determination of bidirectional diffusion process and the components of the variation over time, to calculate the injected gas reduction rules, namely the inward diffusion law, increase the law and gas, the outward diffusion law.
【技术实现步骤摘要】
注气驱替煤层瓦斯过程中双向扩散系数的测定装置及方法
本专利技术涉及注气驱替煤层瓦斯过程中双向扩散系数的测定装置及方法。
技术介绍
目前,关于注气驱替煤层瓦斯试点应用已经取得了一定的成果,但目前关于注气驱替煤层瓦斯的认识仅停留在驱替过程的渗透率变化、竞争吸附和驱替比例等问题上,而对驱替过程中注入气体与瓦斯的双向扩散机制的认识还是一片空白,由于双向扩散过程决定了注入气体和瓦斯在煤层裂隙与基质煤体之间的交换速率,因此掌握其规律具有非常重要的意义。但目前,现有技术中还没有用于测定注气驱替煤层瓦斯过程中双向扩散系数的装置及方法。
技术实现思路
本专利技术提供了注气驱替煤层瓦斯过程中双向扩散系数的测定装置及方法。本专利技术采用的技术方案如下:注气驱替煤层瓦斯过程中双向扩散系数的测定装置,包括煤样罐、注气罐、气源、数据采集装置、第一真空泵、第二真空泵和组分分析装置;所述起源与所述注气罐相连,所述注气罐与所述煤样罐相连;所述数据采集装置包括数据采集仪、第一压力传感元件和第二压力传感元件,用于获得所述煤样罐和所述注气罐内气体压力变化;所述第一真空泵与所述煤样罐相连,所述第二真空泵与所述注气罐相连;所述组分分析装置用于分析从所述煤样罐内采集的气样的气体组分。上述注气驱替煤层瓦斯过程中双向扩散系数的测定装置还包括恒温控制装置,用于控制所述煤样罐和所述注气罐内温度。在上述注气驱替煤层瓦斯过程中双向扩散系数的测定装置中,所述起源包括氦气瓶、二氧化碳瓶、氮气瓶和瓦斯瓶。注气驱替煤层瓦斯过程中双向扩散系数的测定方法,采用上述注气驱替煤层瓦斯过程中双向扩散系数的测定装置进行测定,步骤包括:( ...
【技术保护点】
注气驱替煤层瓦斯过程中双向扩散系数的测定装置,其特征在于:包括煤样罐(1)、注气罐(2)、气源(3)、数据采集装置(4)、第一真空泵(5)、第二真空泵(6)和组分分析装置(8);所述起源(3)与所述注气罐(2)相连,所述注气罐(2)与所述煤样罐(2)相连;所述数据采集装置(4)包括数据采集仪(401)、第一压力传感元件(402)和第二压力传感元件(403),用于获得所述煤样罐(1)和所述注气罐(2)内气体压力变化;所述第一真空泵(5)与所述煤样罐(1)相连,所述第二真空泵(6)与所述注气罐(2)相连;所述组分分析装置(8)用于分析从所述煤样罐(1)内采集的气样的气体组分。
【技术特征摘要】
1.注气驱替煤层瓦斯过程中双向扩散系数的测定装置,其特征在于:包括煤样罐(1)、注气罐(2)、气源(3)、数据采集装置(4)、第一真空泵(5)、第二真空泵(6)和组分分析装置(8);所述起源(3)与所述注气罐(2)相连,所述注气罐(2)与所述煤样罐(2)相连;所述数据采集装置(4)包括数据采集仪(401)、第一压力传感元件(402)和第二压力传感元件(403),用于获得所述煤样罐(1)和所述注气罐(2)内气体压力变化;所述第一真空泵(5)与所述煤样罐(1)相连,所述第二真空泵(6)与所述注气罐(2)相连;所述组分分析装置(8)用于分析从所述煤样罐(1)内采集的气样的气体组分。2.根据权利要求1所述的注气驱替煤层瓦斯过程中双向扩散系数的测定装置,其特征在于:还包括恒温控制装置(7),用于控制所述煤样罐(1)和所述注气罐(2)内温度。3.根据权利要求1或2所述的注气驱替煤层瓦斯过程中双向扩散系数的测定装置,其特征在于:所述起源(3)包括氦气瓶(301)、二氧化碳瓶(302)、氮气瓶(303)和瓦斯瓶(304)。4.注气驱替煤层瓦斯过程中双向扩散系数的测定方法,其特征在于:采用权利要求3所述的注气驱替煤层瓦斯过程中双向扩散系数的测定装置进行测定,步骤包括:(a)在煤样罐(1)内装入煤样,将煤样罐(1)与注气罐(2)连接,将所述注气罐(2)与气源(3)中的氦气瓶(301)连接,打开所述氦气瓶(301),向所述煤样罐(1)内通入氦气,通过与所述煤样罐(1)相连的数据采集装置(4)的第一压力传感元件(402)和数据采集仪(401)获得所述煤样罐(1)内气体压力变化,测定所述煤样罐(1)内自由空间体积;(b)利用第一真空泵(5)将所述煤样罐(1)抽成真空,打开所述气源(3)中的瓦斯瓶(304),通过所述注气罐(2)向所述煤样罐(1)注入瓦斯,通过连续采集所述煤样罐(1)内气体压力下降过程和最终的平衡压力,获得瓦斯气体扩散规律和吸附平衡后的煤体瓦斯含量;(c)待所述煤样罐(1)内瓦斯吸附平衡后,停止向所述煤样罐(1)注入瓦斯,将所述注气罐(2)抽成真空,打开二氧化碳瓶(302)或氮气瓶(303),向所述注气罐(2)内注入二氧化碳或氮气,...
【专利技术属性】
技术研发人员:王公达,张浪,汪东,侯金玲,赵灿,
申请(专利权)人:煤炭科学技术研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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