[实用新型]煤层瓦斯含量自动测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种煤层瓦斯含量自动测试装置。

背景技术

煤层瓦斯含量作为重要的煤层瓦斯参数之一，对矿井的性质（低瓦斯矿井、高瓦斯矿井、突出矿井）、瓦斯涌出量预测及瓦斯治理等具有重要指导作用。煤层瓦斯含量测试的准确性直接关系到了矿井的安全生产。

煤层瓦斯含量测试方法大致分为直接法和间接法。间接法主要根据现场测定井下煤层的压力和实验室测定煤的吸附常数及进行工业分析等基本参数，用朗格缪尔（Langmuir）物化吸附方程来推算得出最终瓦斯含量的方法，缺点是煤层原始瓦斯压力测定工艺复杂，工序较多，且任何步骤出差错都会导致结果失效，其次间接法还有测定周期长、工程量大、测定成本高等缺点，另外，间接法测定一般需要20~50天，不能及时的指导煤矿生产，还需要大量的实验室工作，大多数煤矿不具备择优的技术人员和设备，这一系列的条件限制了间接法的普及。直接法分为：地质勘探时期煤层瓦斯含量直接测定和生产事情井下煤层瓦斯含量的直接测定法。地质勘探时期煤层瓦斯含量直接测定一般在矿井开采前的地质勘查时期对煤层瓦斯含量的测定，是矿井设计、建设及生产的基础和依据，但由于取芯时间不易掌握，造成瓦斯含量的结果与实际相差较多。

目前，最常用的煤层瓦斯含量测定方法是井下直接法，它的测试方法是在井下直接采取未暴露的煤样，在现场进行解吸，记录单位时间的解吸数据，通过研究现场解吸数据分析解吸规律，利用这一规律计算煤层损失瓦斯含量，然后在实验室对煤样进行粉碎测量煤样的残存瓦斯量，最后根据煤样的井下解析瓦斯量、计算的损失瓦斯量、残存瓦斯量和煤样的重量计算煤层瓦斯含量。该方法相对简单、费用低、精确度高等优点，但由于需要在现场进行大量繁琐的精细读数和记录，往往会因为人员疲劳而造成人为差错。

近年来，我国的煤炭科学研究以及各高等院校相继研究开发几种瓦斯含量测定装置，主要是煤炭科学研究总院重庆分院研制出DGC型瓦斯含量直接测定装置和抚顺分院也研发了WP-1型井下煤层瓦斯含量快速测定仪，这些装置虽然能够改进都对煤层瓦斯含量的测试方法，但都存在一些问题。因此，需要研究一种煤层瓦斯含量智能测定装置，能直接、准确、智能的测定煤层瓦斯含量。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种利用激光感应和中央处理器计算处理功能代替人工读取数据和计算数据的煤层瓦斯含量智能测试装置。

    为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：煤层瓦斯含量自动测试装置，包括设置顶口和底口的瓦斯收集管，瓦斯收集管的顶口处设有用于测量瓦斯收集管内液体高度的激光测距仪，瓦斯收集管顶部通过第一管子连接可将瓦斯收集管内气体排出的气体排出装置，瓦斯收集管顶部通过第二管子连接煤样罐，第一管子和第二管子上均分别设有管开关。

所述激光测距仪与人机交互系统通过数据线信号连接。

    所述的人机交互系统由通过电路依次连接的显示器、中央处理器、键盘构成。

所述激光测距仪的端部密封插接于瓦斯收集管的顶口内。

瓦斯收集管内对应激光测距仪设置有可在液面上漂浮的挡光板。

所述气体排出装置为弹性吸气球。

所述管开关为夹子。

所述第二管子通过穿刺针头连接所述煤样罐。

    所述瓦斯收集管的底部为呈收缩状的U型底，所述底口设于瓦斯收集管的底端，瓦斯收集管的底口连接有水管。

所述第一管子、第二管子分别设于瓦斯收集管的两侧。 

本实用新型所述的煤层瓦斯含量自动测试装置，瓦斯收集管的水管放入水源内，配合气体排出装置——弹性吸气球在将瓦斯收集管内的部分气体排出的同时，将水吸入瓦斯收集管内，此外，瓦斯收集管还用于解吸瓦斯、收集从煤样罐中煤样解吸出的瓦斯，激光测距仪可同时激发两束不同的激光，通过测量不同光束的相位，从而准确的得到液面下降的高度，即解吸瓦斯体积；所述人机交互系统通过控制激光测距仪按照设定的时间进行测量，并计算和显示煤层瓦斯含量。本实用新型是一种用于煤矿井下瓦斯含量测试的设备，与现有装置相比具有测试工作量小、测定可靠性和准确性高、测试智能化等优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式