[发明专利]煤层瓦斯参数实时监测装置及方法有效

专利信息
申请号: 201110154143.4 申请日: 2011-06-10
公开(公告)号: CN102230375A 公开(公告)日: 2011-11-02
发明(设计)人: 王恩元;马衍坤;张力;陈鹏 申请(专利权)人: 中国矿业大学
主分类号: E21B47/06 分类号: E21B47/06;E21B47/12;E21B33/10
代理公司: 南京经纬专利商标代理有限公司 32200 代理人: 唐惠芬
地址: 221116 江苏省*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 煤层 瓦斯 参数 实时 监测 装置 方法
【权利要求书】:

1.一种煤层瓦斯参数实时监测装置,其特征在于:它包括封孔器、瓦斯参数传感器、数据采集仪和加压泵;所述的封孔器包括支撑钢管(1)、固定在支撑钢管(1)上的封孔胶囊(2)、连接在封孔胶囊前端的前置罩(3)、与封孔胶囊(2)连接的加压管(4)、穿过支撑钢管(1)内部与支撑钢管(1)前端的密封接头(6)进入前置罩(3)的瓦斯管(7)、与支撑钢管(1)连接的推送杆(8);所述的瓦斯参数传感器包括瓦斯压力传感器(11)、流量传感器(13)和气体温度传感器(14),瓦斯压力传感器(11)、流量传感器(13)设在瓦斯管(7)末端,并与数据采集仪(12)连接,气体温度传感器(14)设在前置罩(3)内,并通过数据传输线路(15)与数据采集仪(12)连接,数据传输线路(15)穿过支撑钢管(1)内部与支撑钢管(1)前端的密封接头(6)进入前置罩(3)与气体温度传感器(14)连接;所述的数据采集仪(12)包括A/D转换电路(16)和CPU处理器(17),A/D转换电路(16)与CPU处理器(17)连接,CPU处理器(17)分别连接有程序存储器(18)、显示器(19)、操作键盘(20)、RS232通讯电路(21)、数据存储器(22)、标准信号输出接口(23)。

2.一种如上述权利要求所述装置的煤层瓦斯参数实时监测方法,其特征在于包括如下步骤:

a.向进行瓦斯参数监测的煤层打钻孔,直至穿透煤层;

b.将封孔器送入钻孔内,保证封孔器中封孔胶囊(2)的前端距离煤层的长度为0.8~1.5m;

c.打开瓦斯管(7)上的阀门(10),通过加压泵(5)对封孔胶囊(2)加压,使封孔胶囊(2)完全膨胀实现封孔后,关闭阀门(10);

d.开启数据采集仪(12),通过瓦斯压力传感器(11)和气体温度传感器(14)感应钻孔内瓦斯气体压力和温度,经数据采集仪(12)实时采集瓦斯气体压力和温度数据,由显示器(19)实时显示并将数据存储;

e.当瓦斯气体压力达到稳定后,数据采集仪(12)所采集的瓦斯气体压力数据为煤层瓦斯压力数据,此时数据采集仪(12)将所采集的煤层瓦斯压力数据经软件自动处理得到煤层瓦斯含量的值并存储;

需要采集瓦斯流量数据时,打开瓦斯管(7)上的阀门(10)排放瓦斯,通过流量传感器(13)感应瓦斯流量,数据采集仪(12)实时采集瓦斯流量、瓦斯气体压力和温度数据,由显示器(19)实时显示并将数据存储;当显示器(19)显示瓦斯流量小于0.1L/min时,关闭瓦斯管(7)上的阀门(10);

f.测试结束后,关闭数据采集仪(12),将封孔胶囊(2)卸压后,将封孔器从钻孔中取出;

g.将实时监测存储的数据进行数据处理,分析瓦斯气体压力、煤层瓦斯含量、温度和瓦斯流量的变化规律。

3.根据权利要求3所述的煤层瓦斯参数实时监测方法,其特征在于:所述对封孔胶囊(2)加压的压力为1.0~3.0MPa。

4.根据权利要求3所述的煤层瓦斯参数实时监测方法,其特征在于:所述数据采集仪(12)可通过标准信号输出接口(23)与已有的KJ煤矿安全监测系统分站连接,将数据实时传输到地面,实现实时监测与存储。

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