[实用新型]一种次高温高压煤变形产气试验装置

说明书

技术领域

本实用新型公开了一种次高温高压煤变形产气试验装置，尤其是能在装置密封性良好的情况下长时间进行产气试验。

背景技术

在煤与瓦斯突出过程中，会产生超量煤层气，而以朗格缪尔气体单分子层等温吸附量和煤的封闭或者孔隙储存的瓦斯为考量远远不足以弥补煤与瓦斯突出时产生的超量瓦斯。超量煤层气的来源、赋存状态的问题一直是长期争论的科学难题。煤与瓦斯突出与构造作用密切相关，易突出构造煤的氯仿提取物相比原生结构煤多,并且生烃能力较低,因此被认为在构造煤形成过程中曾经生成过大量的甲烷。力化学成烃模拟实验结果显示,机械能是有机质成烃演化的重要能量来源。因此，煤在变形作用过程中是否会发生化学变化而产生气体以及产气机理是关于超量煤层气来源的基础问题。

目前，煤的变形实验更多的是借鉴于岩石的现代高温高压实验变形技术，因此前人在做煤的变形实验过程中，实验装置的温压设置相对较高（200~800℃），有的远远高于煤样品的热解甚至裂解起始温度，而且所用实验装置气密性也不够理想，同时有效加载时间也较短，对实验结果影响较大。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供一种次高温高压煤变形产气试验装置，其结构简单、成本低、安全可靠，不仅能够在次高温高压条件下（温度：室温~200℃，压力：5~100MPa），长时间进行试验，同时，还能保证装置气密性良好。

为实现上述目的，一种次高温高压煤变形产气试验装置，由4部分系统构成，包括密封反应釜体系统，压力加载系统，温控加热系统，气体观测收集系统；所述的密封反应釜系统是模拟装置的核心，其放置在所述的压力加载系统的加载框架中，并由所述的压力加载系统提供加载压力。所述的温控加热系统与所述的密封反应釜体相连接，用来控制所述的反应釜体的温度。所述的气体观测收集系统与所述的密封反应釜体上部连接，用来观察并收集所述反应釜体中可能产生的气体。温压模拟装置的4个系统，加载系统和油浴加温系统是两个独立的部件，能独立完成各自系统的功能，密封系统和加载系统，相互配合实现加压静密封。密封结构为自紧式。

所述的密封反应釜体系统包括釜体、上法兰、内径50×5.33 mm的O型密封圈、导气活塞杆、上压盖、内径35×2.65 mm的O型密封圈、内六角圆柱头螺钉M 6×20。

所述的压力加载系统包括改进的油压千斤顶、油压表、滑动板、承压板、底座。

所述的温控加热系统包括油浴缸、加热棒、热电偶、温控仪、空开断路器、过载控制器。

所述的气体观测收集系统包括精密气压表、三向阀、导气软管、水槽、量筒。

与现有的高温高压变形试验装置相比，本实用新型提供的一种次高温高压煤变形产气试验装置，其结构简单，易操作，成本低，系统可靠性高，不仅可以提供次高温高压试验条件（温度：室温~200℃，压力：5~100MPa），避免了煤热解成因气的对变形产气的干扰。并且所述的密封系统和加载系统，相互配合实现加压静密封，保证了装置气密性良好。所述的加载系统采用改进的液压千斤顶，不仅可以显示加载压力的大小，并且可以长时间进行恒温恒压加载试验。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为密封反应釜体的示意图；

附图中：1—底板；2—导向杆；3—滑动板；4—隔热垫板；5—加热罐；6—加热棒；7—加热罐盖；8—承压板；9—螺母；10—三向阀；11—压力表；12—硅油；13—油压千斤顶；14—油压表；15—导气管；16—量筒；17—水槽；18—温控仪；19—小O型密封圈；20—大O型密封圈；21—上压盖；22—集气腔；23—螺栓；24—法兰盘；25—活塞杆；26—透气垫；27—试验釜体；28—煤样棒。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地描述。

如图1、2所示，一种次高温高压煤变形产气试验装置，包括底板1、导向杆2、滑动板3、隔热垫板4、加热罐5、加热棒6、加热罐盖7、承压板8、螺母9、三向阀10、压力表11、硅油12、油压千斤顶13、油压表14、导气管15、量筒16、水槽17和温控仪18。