[发明专利]一种自动化煤层可解吸瓦斯含量直接测定装置

说明书

本发明涉及一种自动化煤层可解吸瓦斯含量直接测定装置，该装置通过自动化地面瓦斯解吸系统和自动化井下瓦斯解吸系统两个子系统分别实现在地面和煤矿井下可解吸瓦斯含量的测定；每个子系统均采用排水称重法测定可解吸瓦斯含量；自动化地面瓦斯解吸系统包括防爆电子天平、集气桶、进水管路、电磁阀、传感器等；自动化井下瓦斯解吸系统包括防爆电子天平、集气桶、进气管路、排水管路、传感器等；测定过程中，瓦斯气体将集气桶内的水置换，使得集气桶内水的质量发生变化，通过减少的水的质量和密度公式即可计算出瓦斯体积；地面装置中管路均采用电磁阀控制，地面和井下数据均由传感器自动采集，由地面装置的计算机终端进行汇总和处理，最终得出准确性较高的可解吸瓦斯含量测定结果。

技术领域

本发明属于煤层瓦斯含量测定技术领域，涉及一种自动化煤层可解吸瓦斯含量直接测定装置。

背景技术

煤层瓦斯含量是反映煤层瓦斯赋存情况的重要参数之一，是计算煤层瓦斯储量、预测矿井瓦斯涌出量、进行瓦斯抽采设计、评价煤与瓦斯突出危险性和瓦斯治理抽采达标的重要依据。目前瓦斯含量一般采用直接法进行测定。常用的可解吸瓦斯含量直接测定方法多采用排水法进行瓦斯体积的计量，测定时需要人工进行量筒刻度的读数，读数误差相对较大；同时，整个测定过程需要人工参与环节多，操作相对复杂；地面瓦斯解吸系统为玻璃制品，容易损坏。

针对上述问题，需要研发一种自动化可解吸瓦斯含量直接测定装置，使其能够减少人工参与环节，避免人为过失误差的产生，同时自动采集测定过程中的瓦斯含量、压力、温度、时间等数据，进而提高数据的采集精度、测定效率和可解吸瓦斯含量最终测定结果的可靠性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种自动化煤层可解吸瓦斯含量直接测定装置，该装置通过自动化地面瓦斯解吸系统和自动化井下瓦斯解吸系统两个子系统分别实现在地面和煤矿井下可解吸瓦斯含量的测定；每个子系统均采用排水称重法测定可解吸瓦斯含量，测定过程中，瓦斯气体将集气桶内的水置换，使得集气桶内水的质量发生变化，通过减少的水的质量和密度公式即可计算出瓦斯体积；质量计量采用防爆电子天平实现；同时，地面装置管路均采用电磁阀控制，地面和井下数据均由传感器自动采集，由地面装置计算机终端进行汇总和处理，最终得出准确性较高的可解吸瓦斯含量测定结果。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种自动化煤层可解吸瓦斯含量直接测定装置，包括自动化地面瓦斯解吸系统和自动化井下瓦斯解吸系统两个子系统；

所述自动化地面瓦斯解吸系统包括防爆电子天平、集气桶、进水管路、排水管路、进气管路、电磁阀、手动阀、电水泵、压力传感器、温度传感器、液位传感器、计算机数据处理终端、防爆电气系统、报警器、供水桶和量杯；所述自动化井下瓦斯解吸系统包括防爆电子天平、集气桶、进气管路、排水管路、压力传感器和温度传感器；

在地面瓦斯解吸系统中，集气桶作为地面煤样瓦斯解吸的容器，其上设置有手动阀、进水管路、排水管路、进气管路、压力传感器、温度传感器和液位传感器，其中压力传感器、温度传感器和液位传感器布置在集气桶上表面，且连通集气桶内部，集气桶固定在托架上；通过解吸过程排水管路连接量杯，量杯放置在防爆电子天平表面；供水桶通过进水管路、排水管路、电水泵、电磁阀与集气桶相连；电磁阀、电水泵、压力传感器、温度传感器、液位传感器、报警器通过数据线与计算机数据处理终端连接，并由计算机数据处理终端进行数据接收、处理、存储、显示和控制，整个系统由防爆电气系统进行供电；

在井下瓦斯解吸系统中，集气桶作为井下煤样瓦斯解吸的容器，其上布置有桶盖、进气管路和排水管路；压力传感器和温度传感器设置在防爆电子天平侧面，实现环境压力和环境温度的采集。

进一步，在自动化地面瓦斯解吸系统中，所述集气桶的容积为3L；在自动化井下瓦斯解吸系统中，所述集气桶的容积为1.8L。