一种井下煤样解吸热测量装置的制作方法

本技术涉及煤层气测试设备，尤其涉及一种井下煤样解吸热测量装置。

背景技术：

1、煤层气是以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤空隙中或溶解于煤层水中的烃类气体。煤层气是近些年在国际上崛起的清洁、优质能源和化工原料，但也是造成煤矿井下事故的主要原因之一。煤层气含量是指在自然条件下，单位质量或单位体积煤体中所含有的气体量。煤层气含量是表征煤层气储层特征的关键参数之一，准确获取煤层气含量对于煤层气资源勘探开发和煤矿瓦斯灾害防治具有重要意义。

2、由于煤层气以游离、吸附、固溶和溶解多种状态赋存于煤储层中，研究煤的解吸性能，掌握其解吸规律，可以在一定程度上了解煤样中煤层气的含量。对于煤的解析过程，一般是在实验室内先通过人为加压，再逐渐降低压力，测量样品温度的变化，从而分析解吸热。而实际上，煤样从储层钻取到地面实验室的过程中，时刻发生着解吸，解吸伴随着吸热，温度降低，这一解吸过程吸收的热量无法实际测量，继而导致在实验室中对煤的解析得出的解吸热不是非常准确的。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种井下煤样解吸热测量装置，用以解决现有技术中在实验室中对煤的解析得出的解吸热无法准确反映煤样的实际解析规律的缺陷，实现能够方便有效地对煤样解吸的热量进行准确监测。

2、本实用新型提供一种井下煤样解吸热测量装置，包括：

3、便携式样品测试箱，所述便携式样品测试箱为隔热温箱，且在所述便携式样品测试箱内部构造有解吸腔，用于放置煤样；

4、温度控制器，嵌设于所述便携式样品测试箱侧面上，用于对所述解吸腔进行温度调节；

5、充气阀门，设置于所述便携式样品测试箱侧面，且与所述解吸腔连通，所述充气阀门用于连接充气泵，以对所述解吸腔进行压力调节；

6、温度测量装置和压力测量装置，分别连通所述解吸腔，用于测量煤样解吸产生的解吸热。

7、根据本实用新型提供的一种煤样解吸热测量装置，所述温度测量装置为设置于所述便携式样品测试箱上的温度记录仪，所述压力测量装置为设置于所述便携式样品测试箱上的压力表。

8、根据本实用新型提供的一种煤样解吸热测量装置，所述温度测量装置为设置于所述解吸腔的温度传感器，所述压力测量装置为设置于所述解吸腔的压力传感器，所述便携式样品测试箱外表面上设置有显示屏，用于显示所述温度传感器和所述压力传感器监测的数据。

9、根据本实用新型提供的一种煤样解吸热测量装置，所述便携式样品测试箱包括矩形箱体和铰接于所述矩形箱体上沿的箱盖，所述矩形箱体内部构造有所述解吸腔，所述箱盖边沿设置有用于与所述矩形箱体侧面进行扣合的扣合件，所述矩形箱体上沿和所述箱盖上设置有相互配合密封的密封件。

10、根据本实用新型提供的一种煤样解吸热测量装置，所述箱盖朝向所述矩形箱体的一侧设置有密封凸起，在箱盖盖装于所述矩形箱体时，所述密封凸起与所述解吸腔形成嵌套配合结构。

11、根据本实用新型提供的一种煤样解吸热测量装置，所述便携式样品测试箱包括一端开口的柱形箱体和螺接于所述柱形箱体开口端的旋盖，所述柱形箱体内构造有所述解吸腔。

12、根据本实用新型提供的一种煤样解吸热测量装置，所述温度控制器包括加热电阻丝、半导体制冷片和控制器，所述控制器电连接控制所述加热电阻丝进行加热，以对所述解吸腔升温，所述控制器电连接控制所述半导体制冷片进行制冷，以对所述解吸腔降温。

13、根据本实用新型提供的一种煤样解吸热测量装置，所述便携式样品测试箱内部构造有多个所述解吸腔，每个所述解吸腔均单独连接设置有所述温度控制器、所述充气阀门、所述温度测量装置和所述压力测量装置。

14、根据本实用新型提供的一种煤样解吸热测量装置，所述解吸腔还连通有泄压阀。

15、根据本实用新型提供的一种煤样解吸热测量装置，所述泄压阀可拆卸地连接有气体收集装置。

16、本实用新型提供的井下煤样解吸热测量装置，可以便携使用，在钻取到目标煤层时，将钻取过程中的粉粒状煤样放入便携式样品测试箱的解吸腔内，直接进行煤样解吸，避免煤样在移送到地面实验室过程中，发生过多的气体解吸。通过温度控制器控制解吸腔内的环境温度，可以模拟任意环境温度，在相应环境温度下进行煤样解析；将一个便携式充气泵连通充气阀门，可以对解吸腔内进行压力调整，使得解吸腔内可以是常压情况，也可以模拟成地层压力情况。煤样从煤层储层中钻取出来后，第一时间将煤样放入便携式样品测试箱内，可监测煤样完整的解吸过程，通过温度测量装置和压力测量装置记录温度和压力的变化情况，可分析得到煤样解吸气量以及解吸热量的变化情况。

技术特征：

1.一种井下煤样解吸热测量装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的煤样解吸热测量装置，其特征在于，所述温度测量装置为设置于所述便携式样品测试箱(1)上的温度记录仪(4)，所述压力测量装置为设置于所述便携式样品测试箱(1)上的压力表(5)。

3.根据权利要求1所述的煤样解吸热测量装置，其特征在于，所述温度测量装置为设置于所述解吸腔的温度传感器，所述压力测量装置为设置于所述解吸腔的压力传感器，所述便携式样品测试箱(1)外表面上设置有显示屏，用于显示所述温度传感器和所述压力传感器监测的数据。

4.根据权利要求1所述的煤样解吸热测量装置，其特征在于，所述便携式样品测试箱(1)包括矩形箱体(11)和铰接于所述矩形箱体(11)上沿的箱盖(12)，所述矩形箱体(11)内部构造有所述解吸腔，所述箱盖(12)边沿设置有用于与所述矩形箱体(11)侧面进行扣合的扣合件(13)，所述矩形箱体(11)上沿和所述箱盖(12)上设置有相互配合密封的密封件。

5.根据权利要求4所述的煤样解吸热测量装置，其特征在于，所述箱盖(12)朝向所述矩形箱体(11)的一侧设置有密封凸起(14)，在箱盖(12)盖装于所述矩形箱体(11)时，所述密封凸起(14)与所述解吸腔形成嵌套配合结构。

6.根据权利要求1所述的煤样解吸热测量装置，其特征在于，所述便携式样品测试箱(1)包括一端开口的柱形箱体和螺接于所述柱形箱体开口端的旋盖，所述柱形箱体内构造有所述解吸腔。

7.根据权利要求1所述的煤样解吸热测量装置，其特征在于，所述温度控制器(2)包括加热电阻丝、半导体制冷片和控制器，所述控制器电连接控制所述加热电阻丝进行加热，以对所述解吸腔升温，所述控制器电连接控制所述半导体制冷片进行制冷，以对所述解吸腔降温。

8.根据权利要求1～7中任意一项所述的煤样解吸热测量装置，其特征在于，所述便携式样品测试箱(1)内部构造有多个所述解吸腔，每个所述解吸腔均单独连接设置有所述温度控制器(2)、所述充气阀门(3)、所述温度测量装置和所述压力测量装置。

9.根据权利要求8所述的煤样解吸热测量装置，其特征在于，所述解吸腔还连通有泄压阀(6)。

10.根据权利要求9所述的煤样解吸热测量装置，其特征在于，所述泄压阀(6)可拆卸地连接有气体收集装置。

技术总结
本技术涉及煤层气测试设备技术领域，尤其涉及一种井下煤样解吸热测量装置，包括便携式样品测试箱、温度控制器、充气阀门、温度测量装置和压力测量装置，便携式样品测试箱为隔热温箱，内部构造有解吸腔；温度控制器嵌设于便携式样品测试箱，用于对解吸腔进行温度调节；充气阀门设置于便携式样品测试箱侧面，充气阀门用于连接充气泵，以对解吸腔进行压力调节；温度测量装置和压力测量装置连通解吸腔，用于测量煤样解吸产生的解吸热。本技术的井下煤样解吸热测量装置，可以便携使用，在钻取到目标煤层时，将钻取过程中的煤样放入便携式样品测试箱的解吸腔内，直接进行煤样解吸，避免煤样在移送到地面实验室过程中，发生过多的气体解吸。

技术研发人员：邹卓,孙杰,刘亢,张莉,丁恋,左卿伶
受保护的技术使用者：中国煤炭地质总局勘查研究总院
技术研发日：20240304
技术公布日：2024/11/11