[发明专利]一种利用磁性颗粒提高煤体瓦斯解吸率的实验装置和实验方法

说明书

本发明涉及一种利用磁性颗粒提高煤体瓦斯解吸率的实验装置和实验方法，包括实验罐与电机，所述实验罐包括反应罐与电磁圆筒，所述反应罐的上表面敞开，且所述反应罐的顶部设有用于封闭所述反应罐的反应罐盖，所述电磁圆筒包括外筒和可旋转设在所述外筒内的内筒，所述内筒的上表面具有敞开口，所述反应罐通过所述敞开口伸入或伸出所述内筒，所述内筒的周壁上设有磁性件，所述电机通过配合在所述内筒与所述电机的电机轴之间的三角带带动所述内筒旋转。本发明可以模拟煤层中的裂隙在磁性颗粒和磁性件的配合作用下的延伸情况，进而可以为工作人员研究煤层内瓦斯的抽采提供方便。

技术领域

本发明涉及一种利用磁性颗粒提高煤体瓦斯解吸率的实验装置和实验方法，属于瓦斯抽采技术领域。

背景技术

瓦斯放散初速度是预测瓦斯突出的指标之一，瓦斯突出是瞬间完成，煤的放散瓦斯的能力大小与突出的发生有直接关系，研究0～1min瓦斯放散速度对研究煤与瓦斯突出有重要意义。我国煤层瓦斯平均抽采率较低,解吸渗流性差,且尚未找到能够显著提高煤层瓦斯的抽采方法，目前提高煤层瓦斯解吸渗流的方法有三类，第一类属于水力与爆破致裂、钻孔与割缝卸压、开采解放层等力学方法，第二类是通过注气置换和注水驱替等方法，第三类是通过外加温度场、微波场和声场等方法。

对于现有技术中的力学方法而言，一方面，裂隙不易控制，而且产生的容易闭合，不利于煤层中瓦斯的释放，因此，为了研究如何提升煤层瓦斯的抽采效率，急需研制一种利用磁性颗粒提高煤体瓦斯解吸率的实验装置与方法。

发明内容

本发明提出一种利用磁性颗粒提高煤体瓦斯解吸率的实验装置和实验方法，为研究如何提升煤层的瓦斯抽采效率提供了方便。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种利用磁性颗粒提高煤体瓦斯解吸率的实验装置，包括实验罐与电机，所述实验罐包括反应罐与电磁圆筒，所述反应罐的上表面敞开，且所述反应罐的顶部设有用于封闭所述反应罐的反应罐盖，所述电磁圆筒包括外筒和可旋转设在所述外筒内的内筒，所述内筒的上表面具有敞开口，所述反应罐通过所述敞开口伸入或伸出所述内筒，所述内筒的周壁上设有磁性件，所述电机通过配合在所述内筒与所述电机的电机轴之间的三角带带动所述内筒旋转，所述反应罐内设有温度传感器，所述反应罐的外周壁上设有与所述温度传感器相连的传感器通信密封条，所述传感器通信密封条电性连接有计算机，所述实验罐的一侧设有解吸集气系统，所述解吸集气系统通过第一管道连通反应罐内腔，所述实验管的另一侧设有储气罐和真空泵，所述储气罐通过第二管道连通所述反应罐的内腔，所述储气罐内设有甲烷与磁性颗粒的混合体，所述真空泵通过第三管道连通所述第二管道。

作为本发明的一种优选技术方案，所述内筒包括：转动环和至少一个连接杆，所述转动环的下部沿所述外筒的中心轴线可旋转地连接在所述外筒上，所述转动环的上部与所述三角带配合，所述连接杆与所述转动环相连并沿所述转动环的轴向向下延伸伸入所述外筒内，所述磁性件设在所述连接杆上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述连接杆为三个，三个所述连接杆的长度相同且沿所述转动环的周向等间距布置，所述磁性件为三个永磁体，三个所述永磁体一一对应地设在三个所述连接杆上，且每个所述永磁体设在对应所述连接杆的远离所述转动环的端部。

作为本发明的一种优选技术方案，所述内筒的外周壁与所述外筒的内周壁之间设有第一轴承，所述第一轴承配合在所述转动环的外周壁与所述外筒的内周壁之间。

作为本发明的一种优选技术方案，所述内筒的内周壁与所述反应罐的外周壁之间设有第二轴承，所述第二轴承配合在所述转动环的内周壁与所述反应罐的外周壁之间。

作为本发明的一种优选技术方案，所述外筒的底壁设有接线孔，所述第一管道、所述第二管道和所述第三管道穿过所述接线孔。

作为本发明的一种优选技术方案，所述反应罐所述内筒和所述外筒的中心轴线位于同一竖直线上。