[实用新型]一种不同尺度孔隙煤中瓦斯扩散行为测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种瓦斯扩散行为测试技术，尤其涉及一种不同尺度孔隙煤中瓦斯扩散行为测试装置。

背景技术

瓦斯在煤层中被抽采出来要经历解吸扩散和渗流，因而瓦斯解吸扩散的快慢会直接影响瓦斯的抽采效果。瓦斯扩散慢即使煤层渗透性得到改善也很难达到很好的抽采效果，所以对瓦斯扩散这一瓦斯抽采过程中的关键衔接环节进行研究就显得尤为必要。

在瓦斯解吸扩散方面，国内外学者做了很多有益的工作。现在人们对瓦斯解吸扩散的研究主要用颗粒煤和块煤两种，而不管颗粒煤还是块煤针对的都是煤基质来进行的研究，但在煤基质中存在着大量大小不一的孔隙，由于瓦斯扩散受瓦斯分子平均自由程的影响在不同的孔隙中其扩散机理和扩散系数是不同的，在浓度差作用下的扩散快慢也自然不同，因此，有必要在煤微观和细观结构研究的基础上研究在不同典型孔隙中瓦斯扩散的行为。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种不同尺度孔隙煤中瓦斯扩散行为测试装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的不同尺度孔隙煤中瓦斯扩散行为测试装置，包括瓦斯扩散测试缸，所述测试缸置于恒温箱内，所述测试缸与气路系统连接；

所述的气路系统包括进气管路和出气管路，所述进气管路上连接有真空泵和高压气瓶，所述高压气瓶的出口管路上设有减压阀，所述进气管路和出气管路上分别设有截止阀；

所述测试缸连接有压力传感器和温度传感器，所述测试缸的内部设有两个测试板，其中一个测试板固定，另一个测试板与伸缩杆连接，两个测试板之间放置煤样，两个测试板之间设有测距纳米传感器；

所述压力传感器、温度传感器和测距纳米传感器通过数据采集模块与工控机连接，所述伸缩杆通过控制装置与所述工控机连接。

实用新型由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的不同尺度孔隙煤中瓦斯扩散行为测试装置，可以首先将超细煤样在测试板内表面均匀铺一层，然后通过可调节距离的两个测试板形成不同孔距的瓦斯扩散通道，之后向瓦斯扩散测试缸体内加入瓦斯让测试板内的煤吸附瓦斯，待瓦斯吸附平衡后再向瓦斯扩散测试缸体内加入少量瓦斯，同时开始测试煤在不同孔距的瓦斯扩散通道的扩散行为。该装置可开展实现不同煤质、不同水分、不同温度、不同瓦斯压力、不同尺度孔隙条件下的瓦斯扩散实验。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的不同尺度孔隙煤中瓦斯扩散行为测试装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例作进一步地详细描述。

本实用新型的不同尺度孔隙煤中瓦斯扩散行为测试装置，其较佳的具体实施方式如图1所示：

包括瓦斯扩散测试缸，所述测试缸置于恒温箱内，所述测试缸与气路系统连接；

所述的气路系统包括进气管路和出气管路，所述进气管路上连接有真空泵和高压气瓶，所述高压气瓶的出口管路上设有减压阀，所述进气管路和出气管路上分别设有截止阀；

所述测试缸连接有压力传感器和温度传感器，所述测试缸的内部设有两个测试板，其中一个测试板固定，另一个测试板与伸缩杆连接，两个测试板之间放置煤样，两个测试板之间设有测距纳米传感器；

所述压力传感器、温度传感器和测距纳米传感器通过数据采集模块与工控机连接，所述伸缩杆通过控制装置与所述工控机连接。

所述的测试板为正方体，由不锈钢制成，其内侧利用粘结剂粘结所述煤样。

所述测距纳米传感器包括两个纳米传感器，分别镶嵌在两个测试板上。

所述测试缸为正方体，由隔热耐压材料制成。

本实用新型的上述的不同尺度孔隙煤中瓦斯扩散行为测试装置实现不同尺度孔隙煤中瓦斯扩散行为测试的方法，包括步骤：

首先，将超细煤样在测试板内表面均匀粘一层；

然后，通过调节两个测试板之间的距离形成不同孔距的瓦斯扩散通道；

之后，向瓦斯扩散测试缸体内加入瓦斯让测试板内的煤吸附瓦斯，待瓦斯吸附平衡后再向瓦斯扩散测试缸体内加入少量瓦斯，同时开始测试煤在不同孔距的瓦斯扩散通道的扩散行为。

本实用新型中，所述的测试板的内侧可利用粘结剂粘结一层煤样，测试板的一端可打开，并和测试缸主体通过螺丝相连。

所述的第一个测试板和第二个测试板之间的距离是通过两个纳米级电容传感器来测出的。

所述的两个纳米级电容传感器分别镶嵌在第一个测试板和第二个测试板上。

所述的两个纳米级电容传感器分别通过数据线、数据采集模块和电脑相连。