[发明专利]一种实时监测混合气体吸附解吸的装置

说明书

本发明公开了一种实时监测混合气体吸附解吸的装置，包括真空脱气系统、混合气体配制系统、高压吸附解吸系统、水浴加热系统、计算机控制及数据采集处理系统，真空脱气系统与高压吸附解吸系统之间通过管道串联，混合气体配制系统与高压吸附解吸系统之间通过电磁阀、管道串联，混合气体配制系统、高压吸附解吸系统都设于水浴加热系统内，数据采集处理系统与各个系统中的压力传感器、复合式无损气体浓度传感器、质量流量计单元和阀体之间设有电连接控制线路。本发明提供一种实时监测煤体对混合气体吸附解吸过程中综合参数的装置，动态分析混合气体吸附解吸规律，能够配制任意组分与浓度的混合气体，实时监测煤体对混合气体吸附解吸过程。

技术领域

本发明涉及煤业安全领域，具体是指一种实时监测混合气体吸附解吸的装置。

背景技术

我国煤层气资源储量丰富，埋深2000米以浅的煤层气资源量约36.81×10¹²m³，约占世界总量的13％，居世界第3位。煤层气中富集约90％以上的甲烷，约70％-85％的甲烷以吸附状态赋存于煤孔隙的内表面。甲烷是一种可替代天然气的优质、洁净能源，具有很大的利用价值。

随着煤矿开采活动的进行，煤炭资源的深部开采已经成为新常态，而深部埋藏煤层在瓦斯赋存资源丰富的同时，在开采的过程中也存在着更加严重的瓦斯灾害。据统计，我国高瓦斯矿井和有瓦斯突出危险的矿井约占全国矿井总量的30％，重、特大瓦斯事故的高发频率并未得到根本性的解决，严重阻碍着煤矿安全生产工作的顺利进行，煤矿瓦斯抽采工作势在必行。而我国的大部分煤层属于低透气煤层，直接进行瓦斯抽采的效果不理想，难以解除煤层开采时的瓦斯威胁。

目前的试验室监测煤体对混合气体吸附解吸过程中气体浓度等参数通常都是采用抽气检测的方式，这种方式会打破试验系统的稳态，使吸附解吸试验过程中断，试验系统中的混合气体总量减少，无法准确监测煤体对混合气体吸附解吸过程中气体浓度、吸附量等参数的实时变化。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对以上问题提供一种实时监测混合气体吸附解吸的装置。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种实时监测混合气体吸附解吸的装置，包括真空脱气系统、混合气体配制系统、高压吸附解吸系统、水浴加热系统、计算机控制及数据采集处理系统，所述的真空脱气系统与高压吸附解吸系统之间通过管道串联，所述的混合气体配制系统与高压吸附解吸系统之间通过电磁阀、管道串联，混合气体配制系统、高压吸附解吸系统都设于水浴加热系统内，所述的数据采集处理系统与各个系统中的压力传感器、复合式无损气体浓度传感器、质量流量计单元和阀体之间设有电连接控制线路。

本发明与现有技术相比的优点在于：本发明提供一种实时监测煤体对混合气体吸附解吸过程中综合参数的装置，动态分析混合气体吸附解吸规律，能够配制任意组分与浓度的混合气体，并实时监测煤体对混合气体吸附解吸过程，试验结果可用于煤体对混合气体吸附解吸的动力学规律和差异性研究，为深入探讨煤层气体赋存规律提供科学依据和理论基础，对于深部矿井瓦斯防治以及注气驱替提高瓦斯采出率具有重要意义，且为深入探讨煤层气体赋存规律提供科学依据和理论基础。

作为改进，所述的真空脱气系统由泄压阀、真空泵、压力传感器、电磁阀组成，泄压阀设于真空泵一侧，且泄压阀一端通过管道与真空泵并联，且泄压阀与计算机控制及数据采集处理系统中的数据采集箱之间设有电连接控制线路，电磁阀控制抽气区域，真空泵进行抽气，压力传感器监测系统真空度。