[发明专利]煤层气解吸装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤层气测试设备，特别涉及一种煤层气解吸装置。

背景技术

煤层气是以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤空隙中或溶解于煤层水中的烃类气体。煤层气是近一二十年在国际上崛起的清洁、优质能源和化工原料，但也是造成煤矿井下事故的主要原因之一。

煤层气含量是指在自然条件下，单位质量或单位体积煤体中所含有的气体量。煤层气含量是表征煤层气储层特征的关键参数之一，准确获取煤层气含量对于煤层气资源勘探开发和煤矿瓦斯灾害防治具有重要意义。

通常对所述煤层气含量进行测量时，先将煤样装入解吸罐中，接着通过解吸测量和残余气测量分别测定解吸气含量及残余气含量，并应用数据拟合的方式得到损失气含量，最后再将三者相加得到总气含量值。但是由于装入的煤样与解吸罐的内壁之间存在空气，特别当煤样为低阶煤时，由于低阶煤热演化程度低、分子侧链多，因而低阶煤容易和空气中的氧气发生氧化反应，从而被氧化。若低阶煤被氧化后，则会致使煤样物理、化学性质发生一定程度变化，发热量、吸附能力、元素分析等参数测试结果失真。因此有效防止罐内低阶煤煤样被氧化至关重要。

为了防止罐内低阶煤煤样被氧化，2012年08月08日中国专利说明书CN202372424U给出了一种解决方式。所述CN202372424U专利说明书中公开了一种适用于低阶煤层气含量测试的解吸罐。所述适用于低阶煤层气含量测试的解吸罐,如图1所示，其包括：一罐体1、一密封盖2、及一便携式抽气机3。其中，该罐体1内嵌设有一能收缩的内仓4，所述内仓4的开口端对应套设于所述罐体1上端的开口部；所述密封盖2扣合固定在所述罐体1的开口部，所述密封盖2上分别设有一抽气口21及一检测口22，所述抽气口21及检测口22与所述内仓4的中空部相连通，且所述抽气口21上设有一抽气阀23，而所述检测口22上则设置一检测阀24；所述便携式抽气机3通过管线31连接于所述抽气口21的阀门处。

上述解吸罐在使用时，将所述内仓4套设嵌合在所述罐体1中，并通过管线31连接便携式抽气机3及抽气口21，同时将测量装置5由管线连接至检测口22，保持抽气阀23、检测阀24处于关闭状态；在所述内仓4中放置煤样6后，迅速盖上密封盖2，打开抽气阀23，使抽气口21与便携式抽气机3相连通，启动便携式抽气机3抽取内仓4中的空气，于此同时，由于内仓4具有弹性及韧性，其随着内部自由空间的减少、气压的降低而呈向上收缩状；通过罐体1透明的侧壁观察内仓的收缩程度，当其内部自由空间达到最小并紧紧包裹煤样时，停止抽气，并关闭抽气阀23；此后，随着煤样解吸，内仓4会被煤样解吸出来的气体慢慢撑开，随后，再按照常规解吸操作的规定，按照一定的时间间隔打开检测阀24，使检测口22与测量装置5相连通，以测量煤样解吸出的气体体积，进而完成对煤样中煤层气含量的测试。

然而上述抽真空减小内腔自由空间体积的方法操作速度慢，操作比较复杂，从而导致煤层气解析测试效率较低。因此，需要一种在能有效减小解吸罐内空气影响，保证煤层气解吸测试精度的前提下，操作方便快捷的煤层气解吸装置，从而能够提高煤层气解吸的测试效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种煤层气解吸装置，在有效保证煤层气解吸测试精度的前提下，能够提高煤层气解吸的测试效率。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

一种煤层气解吸装置，它包括：输气源，其用于输入驱替气体，所述输气源的出气口上连接有第一管线；充气管，所述充气管通过所述第一管线与所述输气源相连通；解吸罐，其具有一内腔，所述解吸罐上还开设有连接孔和出口，所述充气管通过所述连接孔伸入所述解吸罐的内腔中并与所述解吸罐相连通，所述解吸罐的出口与外界相连通。

在优选的实施方式中，所述解吸罐具有上部敞口的罐体和用于密封所述敞口的盖体，所述连接孔和出口分别设置在所述盖体上。

在优选的实施方式中，所述解吸罐具有一底壁和围绕所述底壁形成的侧壁，所述充气管伸入所述解吸罐的一端接近所述底壁。

在优选的实施方式中，所述充气管伸入所述解吸罐的一端距离所述底壁的距离在1毫米至10毫米之间。

在优选的实施方式中，所述盖体与所述罐体之间设置有密封件。

在优选的实施方式中，所述罐体为圆筒状，所述盖体也为圆形，在所述罐体与所述盖体之间还设置有连接螺纹。

在优选的实施方式中，在所述盖体上还设置有检测口，在所述检测口上设置有压力表。

在优选的实施方式中，所述驱替气体为氦气。