本發(fā)明涉及一種間接測定煤層瓦斯含量的井下煤樣處理裝置及方法，屬于煤炭技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

煤層瓦斯含量是預(yù)測煤層突出危險性、評價煤層瓦斯抽采和消突效果的重要參數(shù)之一，其測定方法包括直接法和間接法兩大類。間接法測定煤層瓦斯含量的理論基礎(chǔ)是單分子層吸附模型的朗格繆爾方程，其確定方法是：首先現(xiàn)場測定煤層瓦斯壓力并取煤樣，在實驗室測定所取煤樣的瓦斯吸附常數(shù)a、b值，然后根據(jù)朗格繆爾方程計算煤樣的瓦斯含量，并通過水分和溫度等校正公式校正得到煤層瓦斯含量。目前間接法測定計算煤樣的瓦斯吸附量時，所使用的煤樣一種是全部去除水分的干燥煤樣，另一種是平衡水煤樣或飽含水煤樣；其中，使用干燥煤樣將會使所測的瓦斯含量值偏高，而使用平衡水煤樣或飽含水煤樣又會使瓦斯含量測值偏低。為了準(zhǔn)確確定煤的吸附瓦斯量，應(yīng)采用含天然水分的原始煤樣進(jìn)行吸附等溫線測定。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種間接測定煤層瓦斯含量的井下煤樣處理裝置及方法，該裝置及方法可以有效避免煤樣接觸空氣氧化和水分損失，從而保證對煤瓦斯吸附量的準(zhǔn)確測量。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種間接測定煤層瓦斯含量的井下煤樣處理裝置，其特征在于：包括一端敞口一端封閉的罐體，在所述罐體的敞口端可拆卸地連接一密封蓋，在所述密封蓋上開設(shè)有三個與所述罐體內(nèi)部連通的通氣孔，三個所述通氣孔通過管路分別與甲烷瓶、真空泵和便攜式瓦檢儀連接。

在三條所述管路上分別設(shè)置有閥門。

在所述密封蓋的底部緊固連接有用于過濾氣體的墊片。

所述墊片由棉花制成。

一種間接測定煤層瓦斯含量的井下煤樣處理方法，包括以下步驟：1)將新鮮的煤樣迅速放入到罐體中，并通過密封蓋密封；2)打開真空泵通過管路對罐體內(nèi)的煤樣進(jìn)行抽吸，去除煤樣中的混合氣體；3)關(guān)閉真空泵，打開甲烷瓶，使甲烷氣體通過管路充入到罐體中與煤樣接觸；4)關(guān)閉甲烷瓶，打開便攜式瓦檢儀檢測與其相連的管路中由罐體內(nèi)煤樣放出氣體的甲烷濃度；5)當(dāng)檢測煤樣放出氣體的甲烷濃度達(dá)到98％時，即完成煤樣的處理工作，當(dāng)檢測煤樣放出氣體的甲烷濃度不足98％時，重復(fù)上述步驟2) ～4)直至煤樣放出氣體的甲烷濃度達(dá)到98％為止。

所述步驟1)中，新鮮煤樣采用粒度為0.17～0.25mm的煤樣。

所述步驟2)中，真空泵抽吸時間為30秒。

所述步驟3)中，甲烷瓶向罐體充入甲烷氣體的時間為20秒。

本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點：1、本發(fā)明裝置和方法可以有效避免煤樣接觸空氣氧化和水分損失，最大限度地保持原煤樣的特性，從而使間接測定的煤層瓦斯含量接近于實際值。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。

如圖1所示，本發(fā)明裝置提出了一種間接測定煤層瓦斯含量的井下煤樣處理裝置，它包括一端敞口一端封閉的罐體1，在罐體1的敞口端可拆卸地連接一密封蓋2，在密封蓋2上開設(shè)有三個與罐體1內(nèi)部連通的通氣孔3。三個通氣孔3通過管路4分別與甲烷瓶5、真空泵6和便攜式瓦檢儀7連接。

上述實施例中，在三條管路4上分別設(shè)置有閥門8。

上述實施例中，在密封蓋2的底部緊固連接有墊片9，墊片9可采用棉花制成，用于過濾氣體。

上述實施例中，甲烷瓶5內(nèi)裝有純度為99.9～99.999％的甲烷氣體。

基于上述取樣裝置，本發(fā)明還提出了一種間接測定煤層瓦斯含量的井下煤樣處理方法，包括以下步驟：

1)將新鮮的煤樣10快速放入到罐體1中，并通過密封蓋2密封；

2)打開真空泵6通過管路4對罐體1內(nèi)的煤樣10進(jìn)行抽吸，去除煤樣10中的混合氣體；

3)關(guān)閉真空泵6，打開甲烷瓶5，使甲烷氣體通過管路4充入到罐體1中與煤樣10接觸；

4)關(guān)閉甲烷瓶5，打開便攜式瓦檢儀7檢測與其相連的管路4中由罐體1內(nèi)煤樣10放出氣體的甲烷濃度；

5)當(dāng)檢測煤樣10放出氣體的甲烷濃度達(dá)到98％時，即完成煤樣10的處理工作，當(dāng)檢測煤樣10放出氣體的甲烷濃度不足98％時，重復(fù)上述步驟2)～4)直至煤樣10放出氣體的甲烷濃度達(dá)到98％為止。

上述步驟1)中，新鮮煤樣10可采用粒度為0.17～0.25mm的煤樣。

上述步驟2)中，真空泵6抽吸時間為30秒。

上述步驟3)中，甲烷瓶7向罐體1充入甲烷氣體的時間為20秒。

用上述裝置與方法取樣完畢后，可用塑料袋再取1Kg左右的新鮮煤樣密封，做對比煤樣吸附測定用。同時，用溫度計測量井下取樣地點的實際溫度，以便在實驗室進(jìn)行高壓吸附實驗時，控制水浴的溫度為井下實際采樣的溫度。

上述各實施例僅用于說明本發(fā)明，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式等都是可以有所變化的，凡是在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換和改進(jìn)，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。