在矿井瓦斯动力学研究过程中,地应力对煤与岩石的渗透率起着决定性的作用,而渗透率对研究瓦斯的赋存、压力分布、解吸排放及运移规律等具有重要的意义。

 

测定煤与岩石的渗透率的常用方法有两种: 井下测定法和实验室测定法。井下测定法主要有前钻孔压力测定法和钻孔流量测定法,这两种方法所需的测定时间长、耗费大,要求苛刻条件,技术方面存在较多的困难。实验室测定法目前还没有统一的标准,不过近年些来,国内外石油行业 已经利用钻孔岩芯在实验室测定其渗透率等参数, 以便评价岩层储存油气及其运移的能力。但其所用的各类仪器,渗透率的测定范围大于10 - 17  m2 ,而且不能模拟地应力的作用。煤炭具有质软、制备试样困难、在原始应力状态下比在零应力状态下其渗透率低得多等特性。所以不能借用现有的设备。

 

为了能更好地服务于开发利用煤层气、煤田地质勘探和开   采含瓦斯煤层等工程,须尽早地开发出适合煤与岩石的渗透   率测定的仪器 。

 

成套设备主要包括：煤与岩石渗透率测定仪，页岩气解析仪，岩心夹持仪等。

 

仪器的结构:

 

煤与岩石渗透率测定仪

 

煤与岩石渗透率测定仪采用了稳定流动测试技术 ,由加载系统 、稳压系统 、恒温系统、测试系统和数据处理系统共五部分组成。

 

1、加载系统：

 

它由高压泵 、高压胶管 、高压阀和高压缸连接而组成。

 

高压泵内注油 ,高压缸内灌乳化液 ,高压泵启动后即可通过高压胶管向高压泵内加压。

 

2、稳压系统

 

可分为两部分 :一部分是高压缸内液体压力的 稳定控制 , 当高压泵启动后 , 压力升高 , 达到需要值 后关闭高压阀 , 可保持缸内工作压力的变化范围在

 

1 %以内波动 ;另一部分是进气口气体的稳压 ,高压

 

气瓶中的瓦斯通过减压阀时 ,既可按实验要求的压 力在 011 M Pa～2 M Pa 范围内自由调节 ,又能使其 稳定不变 。

 

3、   恒温系统

 

该仪器的核心部分高压缸等部件安装在恒温箱 内 ,箱壁衬贴隔热保温的石棉板 。箱内还装有电加

 

热 器 , 箱 盖 上 置 温 度 指 示 控 制 仪 , 其  用于控 制和指示箱内的温度 ,使之保持恒定 。

 

4、  测试系统

 

该系统分为三部分 : 一是高压缸壁上装有压力 表 , 用 来 测 量 缸 内 乳 化 液 的 压 力 , 测 量 范 围 是111 M Pa～25 M Pa 。二是测量气路上各项参数 ,在试样的进气口安装一只 014 级精密压力表 ,可测量 进口处的瓦斯压力 ,量程为 011

 

M Pa～4 M Pa ，精度为2%（包括减压、稳压部分）出口处接流量计。计算瓦数流量。