[发明专利]一种水浸煤粉吸附与解吸实验装置及实验方法

说明书

本发明公开了一种水浸煤粉吸附与解吸实验装置及试验方法，所述实验装置包括解吸罐、量筒、氦气瓶、甲烷瓶、注水泵和真空泵；所述的量筒竖直设置，所述的量筒上设置有高压软管，所述量筒的顶端安装有顶盖，所述的顶盖上可插拔式连接有吸气管，所述的吸气管上安装有螺旋夹，所述吸气管远离顶盖的一端安装有吸气球。本发明的水浸煤粉吸附与解吸实验装置可模拟不同静水压力情况下，煤粉颗粒的解吸情况，实验数据准确，实验过程中，各个实验仪器和管道之间可快速切换，大大简便了操作，保证了实验的准确性。

技术领域

本发明涉及煤层气和煤炭开发技术领域，尤其涉及一种水浸煤粉吸附与解吸实验装置及实验方法。

背景技术

煤与瓦斯相互作用机理是瓦斯灾害防治领域研究的基础科学问题，研究煤与瓦斯相互作用机理不但对矿井煤岩瓦斯动力灾害机理研究有指导作用，同时也对煤层气的抽采提供重要的理论支撑。

目前，煤层气开采主要是在煤层开采前或开采过程中利用各种钻孔(地面钻孔、本煤层钻孔、顶底板穿层钻孔、邻近层穿层钻孔、采空区钻孔等)对煤层气进行抽采，必要时还要辅以水力或爆破等措施增加煤层透气性，提高煤层气抽采量。因此研究在不同水压条件下煤粉颗粒的解吸情况很有必要。如何设计一种针对水浸煤粉吸附与解吸实验装置及实验方法是本发明所要解决的技术问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种针对水浸煤粉吸附与解吸实验装置及实验方法。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种水浸煤粉吸附与解吸实验装置，包括解吸罐、量筒、氦气瓶、甲烷瓶、注水泵和真空泵；所述的量筒竖直设置，所述的量筒上设置有高压软管，所述量筒的顶端安装有顶盖，所述的顶盖上可插拔式连接有吸气管，所述的吸气管上安装有螺旋夹，所述吸气管远离顶盖的一端安装有吸气球；所述的解吸罐上可插拔式连接有进水管、解吸管和抽气管，所述的解吸管上安装有流量计；所述的抽气管和真空泵可插拔式连接；所述解吸管远离解吸罐的一端设置有第一快速转换接头，所述的解吸管通过第一快速转换接头可转换连接甲烷瓶和高压软管；所述进水管远离解吸罐的一端设置有第二快速转换接头，所述的进水管通过第二快速转换接头可转换连接氦气瓶、注水泵及高压软管；所述高压软管和注水泵可通过第二快速转换接头连接。

优选的，所述的一种水浸煤粉吸附与解吸实验装置，所述的解吸罐包括解吸外罐、解吸内罐、带孔圆盘、搅拌装置、水位监测器和解吸罐密封盖；所述的解吸内罐安装在解吸外罐内，所述的解吸外罐和解吸内罐都为上端开口下端封闭的圆筒状结构，所述的解吸罐密封盖铰接在解吸外罐的上端，所述的带孔圆盘安装在解吸内罐和解吸罐密封盖之间，所述的搅拌装置和水位监测器安装在解吸内罐内；所述的解吸内罐和解吸外罐之间留有油浴腔，所述的油浴腔内填充有油浴液，油浴腔内安装有电加热装置，所述的电加热装置为电加热丝，所述的解吸外罐上安装有插座，所述的插座和电加热装置连接，所述解吸外罐的内壁设置有隔热层。

优选的，所述的一种水浸煤粉吸附与解吸实验装置，所述的解吸罐密封盖上安装有铰链，所述的解吸罐密封盖通过铰链和解吸外罐铰接；所述解吸罐密封盖上安装有弹性开关，所述的弹性开关位于解吸罐密封盖相对于铰链的另一侧，所述的解吸罐密封盖通过弹性开关和解吸外罐可开合连接；所述解吸罐密封盖的上表面安装有温度仪和压力计；所述的解吸罐密封盖上设置有贯穿解吸罐密封盖的注水孔、解吸孔和抽气孔，所述的注水孔、解吸孔、抽气孔分别对应的和进水管、解吸管、抽气管连接。

优选的，所述的一种水浸煤粉吸附与解吸实验装置，所述的带孔圆盘上设置有三个贯穿带孔圆盘的通孔，三个所述的通孔分别对应的和注水孔、解吸孔、抽气孔连通，所述抽气孔和其对应的通孔内都设置有滤网；所述的搅拌装置包括搅拌杆，所述的搅拌杆竖直设置，所述的带孔圆盘上安装有搅拌电机，所述搅拌杆的顶端和搅拌电机连接，所述搅拌杆的底端安装有搅拌桨叶；所述水位监测器的顶端固定在带孔圆盘上，所述水位监测器的下端伸入解吸内罐内。