本發(fā)明屬于煤礦瓦斯治理技術領域，具體涉及一種微生物降解原煤吸附甲烷實驗裝置。

背景技術：

煤炭是我國主要的能源，隨著工業(yè)化發(fā)展的不斷加快，煤炭的使用量也越來越大，我國煤層地質(zhì)構造比較復雜，煤礦的瓦斯災害也愈加嚴重，不但制約著礦井的安全生產(chǎn)，而且造成了嚴重的社會影響，煤層瓦斯是礦井開采過程中的主要致災氣體，它的主要成分是甲烷，它不僅作為一種窒息性氣體嚴重污染井下工作環(huán)境，同時也是導致采掘工作面瓦斯異常涌出和煤與瓦斯突出的主要動力源，被稱為煤礦安全生產(chǎn)的“第一殺手”，近年來，隨著科學技術的不斷發(fā)展，微生物技術的研究成果越來越大，利用微生物技術來降解煤礦瓦斯技術正日益受到國內(nèi)外學者的重視，并取得了較大的進展，微生物降解煤礦瓦斯實驗可以研究微生物降解煤礦瓦斯的效果和能力，對于研究微生物降解煤礦瓦斯有重要的研究價值，甲烷氧化細菌是可以甲烷為唯一碳源和能源生長的微生物，可以在無氧環(huán)境下利用甲烷氧化以獲得自身所需要的物質(zhì)和能量，利用甲烷氧化細菌對煤礦瓦斯進行治理，不僅從源頭上減少了瓦斯的排放，使治理瓦斯的關口前移，還將會產(chǎn)生巨大經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，因此，設計一種設計合理、安裝和使用方便、工作效率高、節(jié)省人力、安全可靠、實驗數(shù)據(jù)準確性高、運行穩(wěn)定可靠、使用壽命長、功能全面、實用性強的微生物降解原煤吸附甲烷實驗裝置是十分必要的，具有廣闊的市場前景，可以作為煤礦瓦斯治理新的途徑，有助于從根本上降低煤礦瓦斯?jié)舛?，進而減少瓦斯災害事故的發(fā)生，達到煤礦安全生產(chǎn)的目的，對促進煤礦安全生產(chǎn)及減少溫室氣體排放，實現(xiàn)人與自然的和諧相處具有重要的意義。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術的缺陷和不足，提供一種設計合理、安裝和使用方便、工作效率高、節(jié)省人力、安全可靠、實驗數(shù)據(jù)準確性高、運行穩(wěn)定可靠、使用壽命長、功能全面、實用性強的微生物降解原煤吸附甲烷實驗裝置。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：一種微生物降解原煤吸附甲烷實驗裝置，它包括三軸加載儀，所述的三軸加載儀安裝有輸氣管和輸液管，所述的輸氣管連接有甲烷鋼瓶，所述的輸液管連接有菌液輸送裝置，所述的輸液管安裝有液體流量計和控制閥B，所述的菌液輸送裝置設置有菌液存儲罐，所述的菌液存儲罐連接有注液裝置，所述的三軸加載儀設置有圍壓加載裝置和軸壓加載裝置，所述的圍壓加載裝置設置有三軸室，所述的三軸室的內(nèi)部放置有煤柱，所述的軸壓加載裝置連接有軸壓輸油管，所述的圍壓加載裝置連接有圍壓輸油管，所述的軸壓輸油管連接有液壓油存儲罐，所述的液壓油存儲罐連接有電動機和蓄能器，所述的蓄能器安裝有壓力表，所述的蓄能器連接有操作臺，所述的操作臺安裝有計算機，所述的三軸加載儀連接有氣水分離器，所述的氣水分離器連接有真空泵和干燥塔，所述的氣水分離器連接有瓦斯解吸儀和氣相色譜儀，所述的瓦斯解吸儀設置有大水準瓶和小水準瓶。

所述的甲烷鋼瓶設置有氣體減壓閥、控制閥A和氣體流量計。

所述的菌液輸送裝置設置有菌液管和控制閥C。

所述的煤柱為圓柱形的原煤。

所述的菌液存儲罐的內(nèi)部存放有甲烷氧化細菌菌液。

所述的三軸加載儀的下部設置有出氣口。

本發(fā)明能達到的有益效果：本發(fā)明專利一種微生物降解原煤吸附甲烷實驗裝置構造了一種模擬實體煤賦存環(huán)境下厭氧微生物降解原煤體吸附甲烷實驗分析系統(tǒng)，甲烷鋼瓶向三軸加載儀的內(nèi)部輸送甲烷，使三軸加載儀保持一定的瓦斯壓力，三軸加載儀對煤柱加載軸壓和圍壓，使煤柱吸附甲烷，實驗更加接近煤礦井下環(huán)境，提高實驗數(shù)據(jù)的可靠性和實用性；菌液輸送裝置的內(nèi)部存放有甲烷氧化細菌，通過注液裝置將一定壓力甲烷氧化細菌菌液注入煤柱的內(nèi)部，研究甲烷氧化細菌菌液對煤柱內(nèi)吸附的甲烷的降解情況，本發(fā)明具有設計合理、安裝和使用方便、工作效率高、節(jié)省人力、安全可靠、實驗數(shù)據(jù)準確性高、運行穩(wěn)定可靠、使用壽命長、功能全面、實用性強的優(yōu)點。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種微生物降解原煤吸附甲烷實驗裝置的結構示意圖。

圖2是圖1中菌液輸送裝置的結構示意圖。

圖中：1、甲烷鋼瓶 2、注液裝置 3、菌液存儲器 4、溫度控制器 5、三軸加載儀 6、圍壓加載裝置 7、煤柱 8、三軸室 9、氣水分離器 10、真空泵 11、干燥塔 12、瓦斯解吸儀 13、大水準瓶 14、小水準瓶 15、氣相色譜儀 16、計算機 17、操作臺 18、液壓油存儲罐 19、蓄能器 20、壓力表 21、電動機 22、圍壓輸油管 23、軸壓輸油管 24、軸壓加載裝置 25、輸液管 26、輸氣管 27、液體流量計 28、氣體流量計 29、控制閥A 30、氣體減壓閥 31、控制閥B 32、菌液管 33、控制閥C。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施方式對本發(fā)明做進一步的詳細說明。

實施例1

如圖1和圖2所示，一種微生物降解原煤吸附甲烷實驗裝置，它包括三軸加載儀5，所述的三軸加載儀5安裝有輸氣管26和輸液管25，所述的輸氣管26連接有甲烷鋼瓶1，所述的輸液管25連接有菌液輸送裝置，所述的輸液管25安裝有液體流量計27和控制閥B31，所述的菌液輸送裝置設置有菌液存儲罐3，所述的菌液存儲罐3連接有注液裝置2，所述的三軸加載儀5設置有圍壓加載裝置6和軸壓加載裝置24，所述的圍壓加載裝置6設置有三軸室8，所述的三軸室8的內(nèi)部放置有煤柱7，所述的軸壓加載裝置24連接有軸壓輸油管23，所述的圍壓加載裝置6連接有圍壓輸油管22，所述的軸壓輸油管23連接有液壓油存儲罐18，所述的液壓油存儲罐18連接有電動機21和蓄能器19，所述的蓄能器19安裝有壓力表20，所述的蓄能器19連接有操作臺17，所述的操作臺17安裝有計算機16，所述的三軸加載儀5連接有氣水分離器9，所述的氣水分離器9連接有真空泵10和干燥塔11，所述的氣水分離器9連接有瓦斯解吸儀12和氣相色譜儀15，所述的瓦斯解吸儀12設置有大水準瓶13和小水準瓶14。

本發(fā)明一種微生物降解原煤吸附甲烷實驗裝置的氣體流量計28控制甲烷鋼瓶1內(nèi)的甲烷流量，氣體減壓閥30對甲烷鋼瓶1輸出的甲烷氣體的壓力進行調(diào)節(jié)，將加工過的圓柱形煤柱7放入三軸加載儀5的三軸室8的內(nèi)部，打開控制閥A29，甲烷鋼瓶1內(nèi)的甲烷經(jīng)過輸氣管26進入三軸加載儀5的內(nèi)部，控制操作臺17上部的計算機16完成三軸加載儀5的加載工作，計算機16控制蓄能器19，電動機21通過液壓油存儲罐18和壓力表20將液壓油通過圍壓輸油管22驅動圍壓加載裝置6工作，圍壓加載裝置6煤柱7加載圍壓，軸壓輸油管23驅動軸壓加載裝置24工作，軸壓加載裝置24煤柱7加載軸壓，使三軸室8內(nèi)部的煤柱7保持一定的甲烷壓力，打開控制閥C33和控制閥B31，菌液存儲罐3內(nèi)存儲的甲烷氧化細菌菌液通過菌液管32流入注液裝置2的內(nèi)部，液體流量計27對控制菌液的流量，甲烷氧化細菌菌液通過輸液管25注入煤柱7內(nèi)進行降解實驗，溫度控制器4控制三軸室8內(nèi)的溫度，三軸加載儀5的下部設置有出氣口，出氣口連接有氣水分離裝置9，三軸加載儀5三軸室8內(nèi)原煤柱7在完成瓦斯降解實驗后，其氣體由真空泵10的帶動進入瓦斯解吸儀12，瓦斯解吸儀12儲存了尚未反應完全的甲烷和產(chǎn)生的其它氣體，通過大水準瓶13、小水準瓶12還可以讀取所獲得氣體的體積，最后通過氣相色譜儀14分析氣體組分，定量計算出厭氧型甲烷氧化菌的降解率，本發(fā)明具有設計合理、安裝和使用方便、工作效率高、節(jié)省人力、安全可靠、實驗數(shù)據(jù)準確性高、運行穩(wěn)定可靠、使用壽命長、功能全面、實用性強的優(yōu)點。

實施例2

如圖1和圖2所示，一種微生物降解原煤吸附甲烷實驗裝置，它包括三軸加載儀5，所述的三軸加載儀5安裝有輸氣管26和輸液管25，所述的輸氣管26連接有甲烷鋼瓶1，所述的輸液管25連接有菌液輸送裝置，所述的輸液管25安裝有液體流量計27和控制閥B31，所述的菌液輸送裝置設置有菌液存儲罐3，所述的菌液存儲罐3連接有注液裝置2，所述的三軸加載儀5設置有圍壓加載裝置6和軸壓加載裝置24，所述的圍壓加載裝置6設置有三軸室8，所述的三軸室8的內(nèi)部放置有煤柱7，所述的軸壓加載裝置24連接有軸壓輸油管23，所述的圍壓加載裝置6連接有圍壓輸油管22，所述的軸壓輸油管23連接有液壓油存儲罐18，所述的液壓油存儲罐18連接有電動機21和蓄能器19，所述的蓄能器19安裝有壓力表20，所述的蓄能器19連接有操作臺17，所述的操作臺17安裝有計算機16，所述的三軸加載儀5連接有氣水分離器9，所述的氣水分離器9連接有真空泵10和干燥塔11，所述的氣水分離器9連接有瓦斯解吸儀12和氣相色譜儀15，所述的瓦斯解吸儀12設置有大水準瓶13和小水準瓶14；所述的甲烷鋼瓶1設置有氣體減壓閥30、控制閥A29和氣體流量計28；所述的菌液輸送裝置設置有菌液管32和控制閥C33；所述的煤柱7為圓柱形的原煤；所述的菌液存儲罐3的內(nèi)部存放有甲烷氧化細菌菌液；所述的三軸加載儀5的下部設置有出氣口。

本發(fā)明專利一種微生物降解原煤吸附甲烷實驗裝置構造了一種模擬實體煤賦存環(huán)境下厭氧微生物降解原煤體吸附甲烷實驗分析系統(tǒng)，甲烷鋼瓶向三軸加載儀的內(nèi)部輸送甲烷，使三軸加載儀保持一定的瓦斯壓力，三軸加載儀對煤柱加載軸壓和圍壓，使煤柱吸附甲烷，實驗更加接近煤礦井下環(huán)境，提高實驗數(shù)據(jù)的可靠性和實用性；菌液輸送裝置的內(nèi)部存放有甲烷氧化細菌，通過注液裝置將一定壓力甲烷氧化細菌菌液注入煤柱的內(nèi)部，研究甲烷氧化細菌菌液對煤柱內(nèi)吸附的甲烷的降解情況，本發(fā)明具有設計合理、安裝和使用方便、工作效率高、節(jié)省人力、安全可靠、實驗數(shù)據(jù)準確性高、運行穩(wěn)定可靠、使用壽命長、功能全面、實用性強的優(yōu)點。