[发明专利]富含水煤系地层瓦斯压力测试装备及方法

摘要

本发明涉及一种富含水煤系地层瓦斯压力测试装备及方法，该方法包括现场测试和实验室测试两部分；现场测试部分为，待测压钻孔压力稳定后，采用由胶皮球、温度计、液位标尺、乳胶膜、压力表、脱吸罐组成的脱吸装置，现场解吸溶解于脱吸罐中水的瓦斯量，同时记录初始和解吸平衡时的水温，并将收集的水带回实验室；实验室测试部分为，运用现场收集的水样，测定特定水温条件及不同瓦斯压力下瓦斯在该水样中的溶解度，结合现场脱气量，反推出煤层瓦斯压力。该测试方法操作简便，节省了测试成本，并且在测压钻孔封孔成功后测压室内进水的情况下，仍然能够切实可行测试煤层瓦斯压力，为煤矿瓦斯测试人员带来了很大的便利。

主权项

富含水煤系地层瓦斯压力测试装备及方法，该测试方法包括现场测试和实验室测试两部分，其特征在于，具体步骤为，当瓦斯压力测试钻孔封孔成功且压力表Ⅱ（18）数值稳定后，打开压力表针型阀（17）发现测压孔内有水，立刻关闭针形阀，则压力表Ⅱ（18）数值很快恢复至原始数值，判定该地点水压较高；将脱吸罐（14）与压力表针型阀（17）连接，脱吸罐（14）内乳胶膜（20）将脱吸罐（14）分隔为上下两个空间，采用胶皮球（12）抽空脱吸罐（14）下部空间气体，关闭脱吸罐（14）与胶皮球（12）之间的排气阀（13），打开压力表针形阀（17），则测压管（7）内水进入脱吸罐（14）；测压管（7）内水进入脱吸罐（14）过程中，乳胶膜（20）向上膨胀，脱吸罐（14）上部空间的气体通过上部气孔排出，当脱吸罐（14）上压力表Ⅰ（16）出现升高现象时，立即关闭脱吸罐（14）与压力表针型阀（17）之间的阀门Ⅰ（19），并记录此时的水温T1；过一段时间，待脱吸罐（14）内气体解吸平衡后，将脱吸罐（14）放平，记录脱吸罐（14）内液面高度及上部气体高度，同时记录该时刻水温T2，计算水中瓦斯溶解度，则完成现场测试步骤，采集水样送实验室进行测试；将现场采集水样注入实验室溶解平衡罐（26）中，将平衡罐（26）放入恒温水浴Ⅱ（25）中，恒温水浴Ⅱ（25）水温设置为T1，平衡罐（26）与甲烷钢瓶（29）通过稳压阀（28）连接，开启甲烷钢瓶（29）及稳压阀（28），向平衡罐（26）内注入甲烷并稳定在设定压力值P，开启恒温水浴Ⅱ（25）与搅拌机（27），进行溶解瓦斯平衡实验；待溶解平衡后，关闭搅拌机（27），将现场测试所用的脱吸罐（14）放置另外一个恒温水浴Ⅰ（24）中，水温设置为T2，将脱吸罐（14）与平衡罐（26）连接，打开阀门Ⅱ（30），则平衡罐（26）内瓦斯溶解饱和水溶液进入脱吸罐（14）中，进行第三步与第四步的操作，则可得出甲烷压力为P时，现场水样对瓦斯的溶解度，改变注入平衡罐（26）中的甲烷气体压力，重复上述操作，则可得出不同甲烷气体压力P条件下，现场水样对甲烷的溶解度；根据实验室所测现场水样对瓦斯的溶解度，找出现场测试水对瓦斯溶解度值所对应的平衡甲烷气体压力，即为该测压钻孔实测的煤层瓦斯压力。