【背景】根据国家能源局2014年统计数据，2014年全国煤层气总产量155×10⁸ m³(同年全国天然气年总产量1 329×10⁸ m³)，煤层气占全国天然气总产量的11%。其中，地面煤层气产量37×10⁸ m³，煤矿区井下煤层气抽采量118×10⁸ m³，井下煤层气抽采量占全国煤层气总产量的76%。可见，煤矿区井下煤层气的开采是我国实现煤矿区煤层气开发的主体部分。为了丰富含瓦斯煤在负压环境下的扩散解吸研究成果，来自河南理工大学的陈向军副教授研究团队，在实验室以大功率水环式真空泵为主体搭建了负压解吸试验系统，完成了含瓦斯煤在不同负压环境下的扩散解吸试验，并从初始解吸速度、扩散率、扩散系数D等多角度分析负压对瓦斯扩散解吸的影响。下图为含瓦斯煤负压解吸实验装置原理。试验装置由真空抽气系统、高压充气系统、吸附-解吸系统、负压系统、瓦斯解吸量测量系统5个部分构成。真空抽气系统由真空泵及相关阀门管路组成，充气系统装置由高纯甲烷钢瓶(体积分数为9999%)以及高压管线构成，负压系统由大功率水环式真空泵及管路组成，吸附-解吸系统由大容量不锈钢煤样罐提供(可放入煤样500 g)，瓦斯解吸测量系统由电子皂膜流量计组成。

 

 

【来源】陈向军，段正鹏，刘洋，等.负压环境下含瓦斯煤扩散特性试验研究[J].煤炭科学技术,2016,44(6)：106-110,133.