Способ извлечения газа из угольных и породных проб и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК E21F7/00 

герметического сосуда заполняется водой, разрушение пробы осуществляется в условиях ее герметичности безударным способом (статическим давлением) с одновременным облучением пробы СВЧ- энергией без применения длительной ее термообработки.

На чертеже изображено устройство для осуществления способа.

Предложенное устройство содержит цилиндрический корпус 1, штуцер 2, на который надета резиновая трубка 3 с зажимом, крышку 4, прокладку 12, болты 11, поршень 8, волновод СВЧ-излучателя 9, гибкий гофрированный герметизирующий чехол 10 и пружинное устройство, которое состоит из пружины 5, шайбы 7 и ввинчивающейся ручки 6. Кроме того, в поршне имеются овальные отверстия 13 и шипы 14. В корпусе 1 помещена проба 15. В качестве передатчика СВЧ-поля используется объемный резонатор, встроенный в поршень 8 в нижнем его конце.

Устройство работает следующим образом.

Извлеченный из колонковой трубы угольный или породный керн или образец из забоя помещают в корпус 1 герметического сосуда, заливают свободное пространство водой, накрывают крышкой 4 с прокладкой 12 и герметизируют с помощью болтов 11 Гибкий гофрированный чехол 10 обеспечивает герметичность поршневого штока.

В лабораторных условиях осуществляется извлечение свободно выделившегося газа из стакана по известной методике. После этого перекрывают зажим на трубке 3 и производят разрушение пробы, для-чего вращением ручки 6 опускают поршень 8 и создают статическое давление на пробу. Волновод 9 соединяют с СВЧ-генератором. Через штуцер 2, трубку 3 герметичный сосуд с пробой подсоединяют к дегазационной установке, служащей для отсоса газа из герметического сосуда. Затем включают СВЧ- генератор и облучают пробу СВЧ-энергией с частотами 3.9611 и 2,3 Гц, На различные горные породы резонатор настраивают поршнем 8, перемещаемым ручкой 6 (настраивать резонатор можно и изменением частоты генератора).

Проба разрушается под действием статического давления (шипы 14 раскалывают породный монолит) и СВЧ-энергией, создающей интенсивное трещинообразование. Окончательное разрыхление пробы до ш-ты- бообразного состояния производят путем опускания поршня 8 с помощью ручки 6. Размельченная горная порода через овальные отверстия 13 перемещается в верхнюю

часть стакана, в результате чего постоянно сохраняется контакт нижней части поршня 8 с монолитной частью пробы. Одновременно с облучением производят отсос газа с

помощью дегазационной установки, в которой предварительно создают глубокий вакуум. В результате перепада давления газ из стакана переходит в измерительный сосуд дегазационной установки. При большом де0 бите метана (величина дебита зависит от газоносности горных пород) облучение периодически прекращается. Подобное действие осуществляют также при превышении температуры нагрева пробы 80°С. После

5 полного разрушения пробы (поршень 8 опущен до низа стакана) поршень 8 поднимают в верхнее положение, производят беспрерывный отсос газа. Облучение СВЧ-энергией разрушенной породной массы

0 производят периодически для поддержания необходимого температурного режима (80°С). Дегазацию заканчивают, когда за 1 ч откачивается 10-15 см газа при остаточном разрежении 5-10 мм рт.ст.

5Использование предлагаемых способов

извлечения газа из угольных и породных проб и устройства для его осуществления повышает достовеоность результатов искусственной дегазации горных пород и

0 обеспечивает практически полное извлечение из углей и пород сорбированного и свободно содержащегося в порах и трещинах газа, исключает образование техногенных газов при дегазации углей и пород, а также

5 сокращает время дегазации.

Широкое внедрение предлагаемого способа дает существенный экономический эффект за счет повышения достоверности углегазового опробования газоносных отло0 жений и прогноза газообильности горных выработок на строящихся и действующих шахтах,

Формула изобретения

1.Способ извлечения газа из угольных 5 и породных проб, включающий дробление

пробы, помещение пробы в сосуд, заполнение свободного пространства водой, герметизацию сосуда и извлечение газа из пробы, отличающийся тем, что, с целью

0 повышения достоверности результата извлечения углеводородных газов,исключения техногенного образования новых газооб- разных продуктов и увеличения скорости дегазации, пробу разрушают под слоем во5 ды действием статического давления и одновременно облучают пробу СВЧ-энергией.

2,Устройство для извлечения газа из угольных и породных проб, включающее герметичный цилиндрический корпус с верхней крышкой и штуцером для отвода газа.

отличающееся тем, что оно снабжено штоком и СВЧ-излучателем, при этом крышка выполнена в виде цилиндра с осевым отверстием, в котором размещен поршневой шток, при этом нижняя часть шуока, выходящая в цилиндрический герметичный

ь

Редактор М. Келемеш

Составитель И. Федяева Техред М.Моргентал

корпус, снабжена поршнем с шипами и отверстиями, а верхняя часть штока снабжена пружиной и поджимающим винтовым приспособлением/закрытым герметичным чехлом, а по оси поршневого штока вмонтирован волновод СВЧ-излучателя.

sss

Корректор О. Кравцова