[实用新型]一种微波场作用下煤岩瓦斯解吸实验系统

说明书

一种微波场作用下煤岩瓦斯解吸实验系统，该实验系统由供气装置、进气测量装置、煤样吸附解吸罐、微波场发生与控制装置、真空抽气装置、系统排气装置、解吸测量装置7个部分组成。供气装置为高纯度甲烷钢瓶与气体压力控制阀；进气测量装置为质量流量计(MFC)和笔记本电脑；煤样吸附解吸罐是能够透射微波的内外双层圆柱罐体；微波场发生与控制装置采用工业微波发生器产生并控制微波场，实现对煤样进行微波场加载；真空抽气装置包含真空泵和排气系统；系统排气装置为排气塑料管和控制阀门；解吸测量装置为排水法收集气体并实时观测瓦斯解吸量的集气瓶。本实用新型使用简单，安装便捷，研究结论可为今后将微波利用于低渗煤层气的开采提供有益参考。

技术领域

本实用新型涉及热采煤层气技术领域，尤其涉及一种微波场作用下煤岩瓦斯解吸实验系统。

背景技术

煤层气是新型清洁能源，在我国储量相当丰富，煤层气的合理处理不仅仅能够减少矿井灾害的发生，而且能够缓解国内新型能源短缺问题，减少排放到大气中对环境的污染，具有一举三得的功效。但我国煤层煤层气“高储低渗”的性质一直阻碍这一目标的实现。因此，通过其他手段促进煤层气产出是目前主要的研究方向。

热采煤层气是一种有效可行的煤层气增产技术，但选取合理高效的加热方式是该项技术面临的首要难题。不同的加热方式煤层气排采效果差异较大，微波场加热特点独特，煤体在微波作用下加热更瞬时、更高效、更均匀，有利于节约煤层气能源并提高其开采效率。

然而现有的设备在进行微波场作用下煤岩瓦斯解吸的处理时，没有一个很好的便利性，不方便使用者进行使用，同时在使用过程不能够对煤岩进行有效的处理，没有一个很好的效率性，导致使用者在使用过程没有一个很好的便利性，不方便使用者进行使用，使得使用者在使用过程有着很多不必要的麻烦。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提供一种微波场作用下煤岩瓦斯解吸实验系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种微波场作用下煤岩瓦斯解吸实验系统，该实验系统由供气装置、进气测量装置、煤样吸附解吸罐、微波场发生与控制装置、真空抽气装置、系统排气装置、解吸测量装置7个部分组成。所述的供气装置包括高纯度甲烷钢瓶与气体压力控制阀；所述的进气测量装置采用质量流量计(MFC)和笔记本电脑；所述的煤样吸附解吸罐是一个由能够透射微波的内外双层圆柱形罐体；所述的微波场发生与控制装置采用工业微波发生器产生并控制微波场，实验时将煤样吸附解吸罐置于微波场发生与控制装置的谐振腔内，即可实现煤样的微波场加载过程；所述的真空抽气装置包含真空泵和排气系统，可实现煤样的真空脱气；所述的系统排气装置包括接到室外大气中的塑料管和控制阀门，可快速将系统内气压排空至大气压；所述的解吸测量装置为采用排水集气法收集气体并可实时观测瓦斯解吸量的集气瓶。

优选的，所述的供气装置包括高纯度甲烷钢瓶与气体压力控制阀，可提供0～5MPa的供气压力。

优选的，所述的进气测量装置采用质量流量计(MFC)和笔记本电脑，可实时显示流量、流速等信息。

优选的，所述的煤样吸附解吸罐是一个由能够透射微波的内外双层圆柱形罐体，其中外层套罐是由耐火保温材料制成，辅以微波场发生与控制装置腔体的密闭隔离作用，可以避免外部环境温度变化的影响。

优选的，所述的微波场发生与控制装置采用工业微波发生器产生并控制微波场，微波发生器的可调功率为200～1000W，实验时将煤样吸附解吸罐置于微波场发生与控制装置的谐振腔内，即可实现煤样的微波场加载过程。

优选的，开展微波场条件下煤体中甲烷的常温解吸实验，待实验煤样达到甲烷吸附平衡后，开启微波场发生与控制装置，设置频率为2.45GHz、功率为1kG，进行微波场作用下煤体的甲烷解吸实验。

优选的，实验环境温度为20℃，煤样对甲烷气体的吸附压力为1MPa；实验煤样粒径为0.30～0.45mm，煤样质量为50g。