[发明专利]一种用于煤层渗透率测定实验的煤样吸附装置及方法

说明书

本发明提出了用于煤层渗透率测定实验的煤样吸附装置及方法，包括不锈钢壳体、充气导管、温度测定仪表、压力表、煤样固定槽；不锈钢壳体由上壳体和下壳体组成，上壳体和下壳体均具有凸缘，上壳体与下壳体由穿过凸缘的固定螺栓密封连接；上壳体中心固定设置有三通管路，三通管路侧部连接有阀门A，充气导管穿过三通管路后伸入不锈钢壳体内部，充气导管上部与三通管路螺纹连接，充气导管顶端密封连接有温度测量仪表；上壳体顶端还通过另一个三通管路分别连接有阀门B和阀门C，阀门B上部通过管路连接有压力表；下壳体内部底板上可拆卸的设置有多个煤样固定槽。本发明可明显缩短实验室测定煤层渗透率的实验周期，有助于快读准确测定煤样渗透率。

技术领域

本发明属于煤层渗透率测定技术领域，尤其涉及一种用于煤层渗透率测定实验的煤样吸附装置及方法。

背景技术

煤层渗透率是反应煤层中瓦斯流动难易程度的重要参数。采用瓦斯抽排放技术治理矿井瓦斯时，需首先考察煤层渗透率指标，根据煤层渗透率大小进而确定科学合理的瓦斯抽排放技术措施。

通常采用钻孔在煤层中取芯或者利用一定粒径的煤粉压制成一定大小的煤样，根据相关标准和方法测定煤样的渗透率，进而确定煤层的渗透率大小。在实验测定过程中，由于煤的多孔结构会吸附一定量的流通气体，尤其是瓦斯气体，会导致煤样渗透率测定结果存在一定的误差。针对这种情况，通常设计实验煤样在渗透率测定装置中(夹持器)充分吸附实验气体或对测得的实验数据进行一定筛选。这就造成无法快速准确测定实验煤样渗透率，加之对煤层渗透率参数指标考察时，需要测定多组煤样，这就造成实验周期进一步延长。

发明内容

为了克服现有技术中存在的技术问题，本发明提出了一种用于煤层渗透率测定实验的煤样吸附装置及方法。本发明可明显缩短实验室测定煤层渗透率的实验周期，有助于快读准确测定煤样渗透率；本发明不仅可用于煤层渗透率测定实验煤样的充分吸附，也可用于其他需要对煤样进行充分气体吸附的实验。

一种用于煤层渗透率测定实验的煤样吸附装置，包括不锈钢壳体、充气导管、温度测定仪表、压力表、煤样固定槽组成；

不锈钢壳体由上壳体和下壳体组成，上壳体和下壳体均具有凸缘，凸缘上均布有通孔，上壳体与下壳体由穿过凸缘的固定螺栓密封连接；

上壳体中心固定设置有三通管路，三通管路侧部连接有阀门A，充气导管穿过三通管路后伸入不锈钢壳体内部，充气导管上部与三通管路螺纹连接，充气导管顶端密封连接有温度测量仪表；

上壳体顶端还通过另一个三通管路分别连接有阀门B和阀门C，阀门B上部通过管路连接有压力表；

下壳体内部底板上可拆卸的设置有多个煤样固定槽，多个煤样固定槽以充气导管在底板上的投影为中心点沿圆周均匀分布；

进一步的，上壳体与下壳体之间设置有密封胶圈。

进一步的，上壳体或下壳体的凸缘上设置有凹槽，密封胶圈设置于凹槽内，并且密封胶圈的厚度大于凹槽的深度。

进一步的，上壳体和下壳体的凸缘上均设置有凹槽，且凹槽内均设置有密封胶圈，并且密封胶圈的厚度大于凹槽的深度。

进一步的，充气导管上部管壁具有多个通孔，以保证充气导管上部与三通管路连接有阀门A的一端联通。

进一步的，阀门A的入口端连接有吸附气体管路，阀门C的出口端连接有排气管路。

一种用于煤层渗透率测定实验的煤样吸附方法，其利用如上所述的一种用于煤层渗透率测定实验的煤样吸附装置实现，步骤如下：

步骤一：打开阀门A，打开阀门C，关闭阀门B，利用阀门A充入煤样吸附气体，利用阀门C排空装置内原有气体；

步骤二：关闭阀门C，打开阀门B，从阀门A充入煤样吸附气体，观察压力表读数，当压力表达到额定吸附压力后，关闭阀门A；