[发明专利]一种测量煤岩吸附膨胀系数的方法

摘要

本发明涉及一种测量煤岩吸附膨胀系数的方法，在测量过程中，样品桶(2)、煤岩样品(3)和煤岩吸附的气体整体受到天平的拉力、自身的重力和周围气体介质(4)的浮力作用，三者处于平衡状态。利用高温高压磁悬浮重量法等温吸附仪测量煤岩未吸附气体和吸附气体饱和后的质量变化，来测量煤岩吸附前后的体积变化量。最后，利用煤岩吸附膨胀系数计算公式获得煤岩的吸附膨胀系数。与现有技术相比，测量方法更加简便，应用本发明可以在煤岩吸附量测试的同时测量煤岩的吸附膨胀系数。

主权项

一种测量煤岩吸附膨胀系数的方法，其特征在于，所述方法利用质量守恒，对吸附饱和气体前后的煤岩样品质量进行测量，获得煤岩吸附气体前后的体积变化，然后根据吸附膨胀系数计算公式，获得煤岩的吸附膨胀系数。测量方法为：第一，测量样品桶(2)的质量与体积：将样品桶(2)用酒精彻底清洁、干燥后，不加入任何煤岩样品(3)，测试样品桶(2)的质量与体积，测试使用高纯甲烷(>99.999％)作为气体介质，实验温度30℃，实验压力0.5MPa、1.0MPa、1.5MPa、3.0MPa、4.5MPa、6.0MPa、8.0MPa、10.0MPa、12.0MPa、14.0MPa、16.0MPa、18.0MPa、20.0MPa，每个压力点的平衡时间为0.5h。第二，进行煤岩样品(3)预处理，将煤岩样品(3)在70℃氦气氛围(0.1MPa)中加热3h，然后在75℃真空条件下干燥至质量不再变化为止，除去煤岩样品(3)中的气体杂质及水分。第三，进行煤岩浮力测试：目的是测试煤岩样片(3)未吸附气体情况下的质量和体积，测试使用高纯氦气(>99.999％)作为气体介质，实验温度30℃，实验压力1.0MPa、2.0MPa、3.0MPa、4.0MPa、5.0MPa，将每个压力点的设置时间为0.5h。第四，煤岩吸附测试：测试之前对样品缸持续抽真空1h，以除去煤岩样品(3)孔隙中进入的氦气。在煤岩样品(3)吸附饱和的高压下测量吸附膨胀体积，实验的压力为0.5MPa、1.0MPa、1.5MPa、3.0MPa、4.5MPa、6.0MPa、8.0MPa、10.0MPa、12.0MPa、15.0MPa、18.0MPa、21.0MPa、24.0MPa，每个压力点吸附平衡后进行下一个压力点的测试。第五，煤岩吸附膨胀系数计算：根据测量数据及计算公式获得煤岩吸附膨胀系数。