煤心内部气体地面测试装置及其测试方法制造方法及图纸

煤心内部气体地面测试装置，包括分析小车和分叉接头，分析小车为箱体结构，分析小车内部为框架板结构，分析小车的底部一侧设有两个车轮，分析小车底部的另一侧设有两块支撑垫块，分析小车的外侧上部设有翻板和把手，翻板的下侧边沿铰接在分析小车上，分析小车的顶部敞口，分析小车的顶部敞口处设有盖板和开合板，盖板通过螺栓连接在分析小车顶部，开合板的一侧通过合页铰接在盖板上，开合板的另一侧通过卡扣与翻板上边沿连接；综上所述，本发明专利技术设计合理、能够分别准确测出地层条件小游离气和煤内吸附气等气体的含量，对于预测储量和研究开发方式都具有决定性的意义。

Gas level test device for coal core and its testing method

The internal gas coal core ground test equipment, including analysis and bifurcation analysis of car fittings, car box structure, car interior analysis frame plate structure, analysis of the bottom side car has two wheels, the other side of the car at the bottom of the analysis is provided with two supporting pad, the upper part of the outer side is provided with a trolley analysis of turning plate and a handle, turn the underside of the plate edge is hinged on the trolley car analysis, analysis of open top car, analysis of open top is provided with a cover plate and the plate, the cover plate is connected in the analysis of the top part of the car through the bolt, on one side plate by hinged on the cover page, the table on the other side through the buckle and the flap on the edge in summary, the content of connection; the invention has reasonable design and can accurately measure the formation conditions were small free gas and adsorbed gas in coal gas, to forecast reserves and research Development methods are of decisive importance.

【技术实现步骤摘要】
煤心内部气体地面测试装置及其测试方法
本专利技术涉及一种煤心内部气体地面测试装置及其测试方法。
技术介绍
煤心内部气体是在煤层内游离气和吸附气等气体的总称。近年来，由于能源需求日益增加且常规油气资源可采储量逐年递减，因此今后的主要开采对象之一是煤层气，同时开采煤层气又可以保障煤矿生产的安全性，提高煤炭生产的经济效益。对于煤层气来言，能够分别准确测出地层条件小游离气和吸附气等气体的含量，对于预测储量和研究开发方式都具有决定性的意义。目前煤心内部气体地面测试装置及其测试方法基本都是对于煤心内部气体统一进行测量或常压条件下进行测量，对于分别测量的装置都相对笨重，灵活性不足，在现场都达不到便捷移动和地层压力分别测量，然而对于实际取心测气需求，长距离保压运输条件要求复杂、成本高，现场测量装置笨重或不可分别测量，所得结果不能真实反应地层条件的游离气、吸附气等气体的具体含量，不满足测气需求。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中的不足之处，提供一种结构简单、操作方便、可以完成调整水泵高度的煤心内部气体地面测试装置及其测试方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：煤心内部气体地面测试装置，包括分析小车和分叉接头，分析小车为箱体结构，分析小车内部为框架板结构，分析小车的底部一侧设有两个车轮，分析小车底部的另一侧设有两块支撑垫块，分析小车的外侧上部设有翻板和把手，翻板的下侧边沿铰接在分析小车上，分析小车的顶部敞口，分析小车的顶部敞口处设有盖板和开合板，盖板通过螺栓连接在分析小车顶部，开合板的一侧通过合页铰接在盖板上，开合板的另一侧通过卡扣与翻板上边沿连接；分析小车内设有真空泵、压裂筒、便携电脑、蓄电池、游离气体分析仪和煤内气体分析仪，游离气体分析仪和煤内气体分析仪均通过螺栓固定在分析小车的底部，真空泵和压裂筒通过易拆卸连接组件固定在分析小车底部，蓄电池放置在煤内气体分析仪上，便携电脑放置在游离气体分析仪上，便携电脑位于翻板的内侧，蓄电池通过电线与便携电脑连接；真空泵的出气口连接有抽气管，抽气管的出气口通过两根抽气支管分别与游离气体分析仪和煤内气体分析仪连接，抽气管上设有第一控制阀，连接游离气体分析仪的抽气支管上设有第二控制阀，连接煤内气体分析仪的抽气支管上设有第三控制阀；分析小车的一侧并排设有出液管和进气管，进气管的出气口通过两根进气支管分别与游离气体分析仪和煤内气体分析仪连接，连接游离气体分析仪的进气支管上设有第四控制阀，连接煤内气体分析仪的进气支管上设有第五控制阀，出液管的进液口连接在压裂筒上，出液管上设有第六控制阀和第一压力传感器，压裂筒上还连接有进液管，进液管连接有注液泵，进液管上设有第七控制阀，出液管的出液口和进气管的进气口与分叉接头连接；分叉接头包括进气半圆管和压裂半圆管，压裂半圆管长度大于进气半圆管的长度，进气半圆管的出气口与压裂半圆管的进液口齐平，出液管的出液口与压裂半圆管的进液口连接，进气管的进气口与进气半圆管的出气口连接，进气半圆管和压裂半圆管外部套设有旋紧管，旋紧管的一侧设有外螺纹，进气半圆管的进气口出设有第二压力传感器和气体传感器，进气半圆管上设有第八控制阀，旋紧管外侧设有压力表，第二压力传感器通过数据线与压力表连接；便携电脑通过数据线与第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、第五控制阀、第六控制阀、第七控制阀、第八控制阀、游离气体分析仪、煤内气体分析仪、第一压力传感器、第二压力传感器、气体传感器和真空泵连接。游离气体分析仪和煤内气体分析仪的结构相同；游离气体分析仪包括密闭的箱体，箱体内固定设有驱动电机和红外分析仪，驱动电机的主轴上设有扇叶，箱体的底部还设有真空传感器、甲烷传感器、二氧化碳传感器和氮气传感器，箱体上设有抽气接头和进气接头，抽气接头与抽气支管连接，进气接头与进气支管连接；红外分析仪、驱动电机、真空传感器、甲烷传感器、二氧化碳传感器和氮气传感器分别通过数据线与便携电脑连接。易拆卸连接组件包括底架以及两组固定架，底架通过螺栓固定在分析小车底部，两组固定架上下并排设置且二者通过H形连接架连接，位于下方的固定架固定在底架上，真空泵和压裂筒分别装配固定在两组固定架内；固定在底架上的固定架包括上半圆杆和下半圆杆，上半圆杆至少设有两根，下半圆杆至少设有两根，下半圆杆并排固定在底架上，上半圆杆并排固定在H形连接架的底部，上半圆杆和下半圆杆上下对应设置，上半圆杆的一端与下半圆杆的一端铰接，上半圆杆的另一端与下半圆杆的另一端通过卡扣连接；位于上方的固定架的下半圆杆并排固定在H形连接架的顶部。煤心内部气体地面测试装置的测气方法，包括以下步骤：（1）连接设备，将分叉接头插设在取心筒内，旋紧管螺纹连接在取心筒的上端口处，取心筒内盛装有在地下采集的煤心；（2）通过操控便携电脑关闭所有阀门，接着依次打开第一控制阀、第二控制阀和第三控制阀，然后启动真空泵，真空泵将游离气体分析仪和煤内气体分析仪内部的空气抽出，当真空传感器检测到游离气体分析仪和煤内气体分析仪内部均为真空状态并将信息传输给便携电脑时，便携电脑发出指令，关闭第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀和真空泵；（3）依次打开第七控制阀、第六控制阀和第四控制阀，启动注液泵通过进液管向压裂筒内注入压裂液，第一压力传感器实时监测进液管内的压力，通过操控便携电脑改变第六控制阀和第七控制阀的开启量，从而调整出液管内压裂液的压力；（4）压裂液进入压裂筒后从出液管流出，接着经压裂半圆管注入取心筒内，压裂液驱替取心筒内的游离气体，游离气体向上被引出至进气半圆管内，然后进气半圆管内的气体传感器监测到气体，气体传感器向便携电脑传输信息，之后便携电脑控制第八控制阀打开，游离气体经进气支管进入游离气体分析仪；（5）当气体传感器监测不到气体时，说明游离气体全部驱替出，依次关闭第七控制阀、第六控制阀、第八控制阀和第四控制阀，并通过操控便携电脑启动游离气体分析仪内的驱动电机和红外分析仪，驱动电机转动带动扇叶转动，甲烷传感器、二氧化碳传感器和氮气传感器对箱体内的游离气体进行分析，最终分析得出箱体内游离气体的甲烷浓度、二氧化碳浓度和氮气浓度，红外分析仪探测分析游离气体内不同气体的波长，从而探测出游离气体的种类，最终甲烷传感器、二氧化碳传感器、氮气传感器和红外分析仪将探测得到结果传输给便携电脑；（6）游离气体仪分析完毕后，打开第六控制阀、第七控制阀和第五控制阀，继续向取心筒内注入压裂液，当第二压力传感器监测到取心筒内的压力达到设定好的地层压力时，关闭第六控制阀和第七控制阀并停止注入压裂液，煤心内部的气体开始缓慢析出形成气泡缓慢上移，气体传感器监测到气体并反馈至便携电脑，便携电脑发出指令打开第八控制阀，煤内气体经进气支管进入煤内气体分析仪内；（7）当气体传感器监测不到气体时，说明煤内气体全部析出，依次关闭第八控制阀和第五控制阀，并通过操控便携电脑启动煤内气体分析仪内的驱动电机和红外分析仪，驱动电机转动带动扇叶转动，甲烷传感器、二氧化碳传感器和氮气传感器对箱体内的煤内气体进行分析，最终分析得出箱体内煤内气体的甲烷浓度、二氧化碳浓度和氮气浓度，红外分析仪探测分析煤内气体内不同气体的波长，从而探测出煤内气体的种类，最终甲烷传感器、二氧化碳传感器、氮气传感器和红外分析仪将探测得到结果传本文档来自技高网...

【技术保护点】
煤心内部气体地面测试装置，其特征在于：包括分析小车和分叉接头，分析小车为箱体结构，分析小车内部为框架板结构，分析小车的底部一侧设有两个车轮，分析小车底部的另一侧设有两块支撑垫块，分析小车的外侧上部设有翻板和把手，翻板的下侧边沿铰接在分析小车上，分析小车的顶部敞口，分析小车的顶部敞口处设有盖板和开合板，盖板通过螺栓连接在分析小车顶部，开合板的一侧通过合页铰接在盖板上，开合板的另一侧通过卡扣与翻板上边沿连接；分析小车内设有真空泵、压裂筒、便携电脑、蓄电池、游离气体分析仪和煤内气体分析仪，游离气体分析仪和煤内气体分析仪均通过螺栓固定在分析小车的底部，真空泵和压裂筒通过易拆卸连接组件固定在分析小车底部，蓄电池放置在煤内气体分析仪上，便携电脑放置在游离气体分析仪上，便携电脑位于翻板的内侧，蓄电池通过电线与便携电脑连接；真空泵的出气口连接有抽气管，抽气管的出气口通过两根抽气支管分别与游离气体分析仪和煤内气体分析仪连接，抽气管上设有第一控制阀，连接游离气体分析仪的抽气支管上设有第二控制阀，连接煤内气体分析仪的抽气支管上设有第三控制阀；分析小车的一侧并排设有出液管和进气管，进气管的出气口通过两根进气支管分别与游离气体分析仪和煤内气体分析仪连接，连接游离气体分析仪的进气支管上设有第四控制阀，连接煤内气体分析仪的进气支管上设有第五控制阀，出液管的进液口连接在压裂筒上，出液管上设有第六控制阀和第一压力传感器，压裂筒上还连接有进液管，进液管连接有注液泵，进液管上设有第七控制阀，出液管的出液口和进气管的进气口与分叉接头连接；分叉接头包括进气半圆管和压裂半圆管，压裂半圆管长度大于进气半圆管的长度，进气半圆管的出气口与压裂半圆管的进液口齐平，出液管的出液口与压裂半圆管的进液口连接，进气管的进气口与进气半圆管的出气口连接，进气半圆管和压裂半圆管外部套设有旋紧管，旋紧管的一侧设有外螺纹，进气半圆管的进气口出设有第二压力传感器和气体传感器，进气半圆管上设有第八控制阀，旋紧管外侧设有压力表，第二压力传感器通过数据线与压力表连接；便携电脑通过数据线与第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、第五控制阀、第六控制阀、第七控制阀、第八控制阀、游离气体分析仪、煤内气体分析仪、第一压力传感器、第二压力传感器、气体传感器和真空泵连接。...

【技术特征摘要】
1.煤心内部气体地面测试装置，其特征在于：包括分析小车和分叉接头，分析小车为箱体结构，分析小车内部为框架板结构，分析小车的底部一侧设有两个车轮，分析小车底部的另一侧设有两块支撑垫块，分析小车的外侧上部设有翻板和把手，翻板的下侧边沿铰接在分析小车上，分析小车的顶部敞口，分析小车的顶部敞口处设有盖板和开合板，盖板通过螺栓连接在分析小车顶部，开合板的一侧通过合页铰接在盖板上，开合板的另一侧通过卡扣与翻板上边沿连接；分析小车内设有真空泵、压裂筒、便携电脑、蓄电池、游离气体分析仪和煤内气体分析仪，游离气体分析仪和煤内气体分析仪均通过螺栓固定在分析小车的底部，真空泵和压裂筒通过易拆卸连接组件固定在分析小车底部，蓄电池放置在煤内气体分析仪上，便携电脑放置在游离气体分析仪上，便携电脑位于翻板的内侧，蓄电池通过电线与便携电脑连接；真空泵的出气口连接有抽气管，抽气管的出气口通过两根抽气支管分别与游离气体分析仪和煤内气体分析仪连接，抽气管上设有第一控制阀，连接游离气体分析仪的抽气支管上设有第二控制阀，连接煤内气体分析仪的抽气支管上设有第三控制阀；分析小车的一侧并排设有出液管和进气管，进气管的出气口通过两根进气支管分别与游离气体分析仪和煤内气体分析仪连接，连接游离气体分析仪的进气支管上设有第四控制阀，连接煤内气体分析仪的进气支管上设有第五控制阀，出液管的进液口连接在压裂筒上，出液管上设有第六控制阀和第一压力传感器，压裂筒上还连接有进液管，进液管连接有注液泵，进液管上设有第七控制阀，出液管的出液口和进气管的进气口与分叉接头连接；分叉接头包括进气半圆管和压裂半圆管，压裂半圆管长度大于进气半圆管的长度，进气半圆管的出气口与压裂半圆管的进液口齐平，出液管的出液口与压裂半圆管的进液口连接，进气管的进气口与进气半圆管的出气口连接，进气半圆管和压裂半圆管外部套设有旋紧管，旋紧管的一侧设有外螺纹，进气半圆管的进气口出设有第二压力传感器和气体传感器，进气半圆管上设有第八控制阀，旋紧管外侧设有压力表，第二压力传感器通过数据线与压力表连接；便携电脑通过数据线与第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、第五控制阀、第六控制阀、第七控制阀、第八控制阀、游离气体分析仪、煤内气体分析仪、第一压力传感器、第二压力传感器、气体传感器和真空泵连接。2.根据权利要求1所述的煤心内部气体地面测试装置，其特征在于：游离气体分析仪和煤内气体分析仪的结构相同；游离气体分析仪包括密闭的箱体，箱体内固定设有驱动电机和红外分析仪，驱动电机的主轴上设有扇叶，箱体的底部还设有真空传感器、甲烷传感器、二氧化碳传感器和氮气传感器，箱体上设有抽气接头和进气接头，抽气接头与抽气支管连接，进气接头与进气支管连接；红外分析仪、驱动电机、真空传感器、甲烷传感器、二氧化碳传感器和氮气传感器分别通过数据线与便携电脑连接。3.根据权利要求2所述的煤心内部气体地面测试装置，其特征在于：易拆卸连接组件包括底架以及两组固定架，底架通过螺栓固定在分析小车底部，两组固定架上下并排设置且二者通过H形连接架连接，位于下方的固定架固定在底架上，真空泵和压裂筒分别装配固定在两...

【专利技术属性】
技术研发人员：李松，汤达祯，许浩，陶树，吴双，刘彦飞，吴海勇，陈浩，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11