The invention relates to a modified and residual adsorption measurement device and method for the calculation of coal seam gas free amount, which belongs to the field of coal mine safety technology. The device includes the adsorption tank, the gas pressure relief valve, the roots vacuum pump, the gas pressure regulating valve and the gas storage tank; the adsorbed tank is used for storing coal and the adsorption tank is set in one constant. In a warm air bath environment, a rotating platform is installed below the adsorbent tank, a X ray source and a ray detector are fixed in the constant temperature air bath, the ray detector is connected to the data collection and analysis system, the gas tank is connected to the gas pressure regulating valve, and the other end of the gas pressure regulating valve is connected to the three valve valve. The second port of the three-way valve is connected to the gas source by the gas needle type valve I and the gas pressure relief valve, and the third port of the triple valve is connected to the roots vacuum pump by the gas needle type valve II. The invention realizes accurate measurement of porosity and free gas content of coal samples under different gas pressure and different loading conditions.
【技术实现步骤摘要】
煤层瓦斯游离量计算的修正与残存吸附量测定装置及方法
本专利技术属于煤矿安全
，涉及一种煤层瓦斯游离量计算的修正与残存吸附量测定装置及方法。
技术介绍
煤矿瓦斯(又称“煤层气”)是赋存在煤层及其围岩中的，以吸附或游离状态存在的，以甲烷为主要成分的非常规天然气。我国煤层气资源丰富，据新一轮资源评价可知：我国2000米以浅的煤层气资源量约为36.81万亿立方米，相当于490亿吨标准煤，排世界第三位。近年来随着我国城市化进程的加快和环境保护要求的提高，天然气作为一种清洁高效的能源，被大量利用于城市燃气和替代煤炭、燃油等工业燃料。2005年至2015年期间，我国天然气生产量由493万亿立方米增长至1350亿立方米，消费量由468亿立方米增长至1931亿立方米，十年复合年均增长率分别为10.6％和15.2％。由此可知，我国的天然气消费量的缺口在不断的增大，加大煤矿区煤层气勘探开发的力度，有助于缓解我国天然气紧缺的局面。瓦斯在煤层内主要是以“吸附”与“游离”的形态赋存于煤的孔、裂隙系统内。中低阶煤孔隙度一般远大于高煤阶煤，且其中有利于游离气存在及煤层气流通的大孔、中孔含量...
【技术保护点】
1.煤层瓦斯游离量计算的修正与残存吸附量测定装置，其特征在于：该装置包含，吸附罐体、气体减压阀、罗茨真空泵、气体压力调节阀、储气罐；所述吸附罐体用于存放煤样，吸附罐体上端设置有上密封挡块，上密封挡块连接至压力机，下端通过连接法兰连接至吸附罐体底部托盘，所述吸附罐体底部托盘上设置有气体流通接口；所述储气罐的一端连接至吸附罐体，吸附罐体设置在一恒温空气浴环境中，吸附罐体下方安装有旋转平台；恒温空气浴内固定安装有正对吸附罐体的X射线源和射线探测器，射线探测器连接至数据采集及分析系统，吸附罐体与储气罐连接的管道上设置有气体质量流量计和气体压力传感器Ⅱ；储气罐的另一端连接至气体压力调...
【技术特征摘要】
1.煤层瓦斯游离量计算的修正与残存吸附量测定装置，其特征在于：该装置包含，吸附罐体、气体减压阀、罗茨真空泵、气体压力调节阀、储气罐；所述吸附罐体用于存放煤样，吸附罐体上端设置有上密封挡块，上密封挡块连接至压力机，下端通过连接法兰连接至吸附罐体底部托盘，所述吸附罐体底部托盘上设置有气体流通接口；所述储气罐的一端连接至吸附罐体，吸附罐体设置在一恒温空气浴环境中，吸附罐体下方安装有旋转平台；恒温空气浴内固定安装有正对吸附罐体的X射线源和射线探测器，射线探测器连接至数据采集及分析系统，吸附罐体与储气罐连接的管道上设置有气体质量流量计和气体压力传感器Ⅱ；储气罐的另一端连接至气体压力调节阀的一端，气体压力调节阀的另一端连接至一三通阀的第一端口，所述三通阀的第二端口通过气体针型阀Ⅰ和气体减压阀连接至气源；所述三通阀的第三端口通过气体针型阀Ⅱ连接至罗茨真空泵。2.根据权利要求1所述的煤层瓦斯游离量计算的修正与残存吸附量测定装置，其特征在于：所述储气罐的前后端之间设置有气体压力传感器Ⅰ，所述罗茨真空泵上还设置有真空热偶计，所述储气罐与吸附罐体连接的一端上还设置有出气阀门。3.根据权利要求1所述的煤层瓦斯游离量计算的修正与残存吸附量测定装置，其特征在于：所述连接法兰上设置有凹槽，所述吸附罐体上端还设置有密封圈。4.根据权利要求1所述的煤层瓦斯游离量计算的修正与残存吸附量测定装置，其特征在于：所述旋转平台设置在多轴机械移动装置上，所述多轴机械移动装置设置在光学平台上。5.煤层瓦斯游离量计算的修正与残存吸附量测定方法，其特征在于：该方法包含如下步骤：S1：将钻取的煤样制备成型，而后利用砂纸对煤样表面进行打磨，使其表面平整；S2：将制备好的煤样置入真空干燥箱中进行干燥处理，然后对煤样的尺寸进行测量；S3：对储气罐及其与吸附罐体之间连接的管路体积进行标定，记录储气罐体积为Vc，储气罐与吸附罐体之间连接的管路体积为Vg；S3：将煤样放入吸附罐体内，对吸附罐体进行密封，开启压力机，使上密封挡块产生位移，且与煤样上端面接触，而后关闭压力机，使上密封挡块停止移动，在上密封挡块与煤样的上端面之间放置毛毡，记录毛毡体积为Vm，记录下此时吸附罐体的体积为Vx0；S4：吸附罐体密封完毕后，打开气体针型阀Ⅱ，关闭气体针型阀Ⅰ，通过真空泵对整个罐体以及管路进行脱气处理；S5：待真空泵上的真空热偶计显示到达设置阈值时关闭真空泵，停止对吸附罐体内的煤样脱气；S6：调节气体压力调节阀，使得气体压力调节阀出口的压力值达到设定阈值，打开气体针型阀Ⅰ和气体减压阀，使得高压瓦斯经由管路进入储气罐，待储气罐上的气体压力传感器Ⅰ的数值达到设定阈值时，记录下该压力值P1，然后开启气体质量流量计以及储气罐上的出气阀门，使得高压瓦斯经由...
【专利技术属性】
技术研发人员：程波，邹银辉，程建圣，孙炳兴，周勇，张占国，王智立，李大勇，熊云威，何云文，向衍斌，徐腾飞，冀超辉，刘俊，张锋，杜文波，黄光利，肖乔，马智勇，冉庆雷，
申请(专利权)人：中煤科工集团重庆研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。