[发明专利]一种矿山瓦斯采样装置

说明书

本发明公开了一种矿山瓦斯采样装置，包括采样装置和测定装置；所述采样装置包括外部套管，外部套管上设置有用于矿层采样的螺旋凸起；所述外部套管内设置有瓦斯采样装置，外部套管外套接有用于在矿层中掘进的掘进套筒；所述外部套管的顶端设置有采矿腔体，采矿腔体的后部设置有通气管，通气管后部连接有瓦斯采样装置。本发明的优点在于它能克服现有技术的弊端，结构设计合理新颖。

技术领域

本发明涉及一种矿山瓦斯采样装置，属于采矿设备领域。

背景技术

我国煤炭资源丰富，各大中小型煤矿遍及国内绝大部份省、市、自治区。在全国所有煤矿中，除一小部份是低瓦斯煤矿外，大部份煤矿都是高瓦斯煤矿。煤层瓦斯含量是瓦斯治理和防治及煤层气评价和开发等相关领域的重要参数之一，同时瓦斯含量测定一直是瓦斯预测和瓦斯治理领域的国际性难题。根据煤炭行业“先抽后采”等相关政策的规定和要求，各高瓦斯煤矿都装备配置了瓦斯采样系统。至今没有突破的主要原因有两点：第一、煤样不能保证定点采集，第二、瓦斯损失量无法做到准确计算。瓦斯含量要准确测定就必须同时满足以上两点要求。目前，国内外很多专家把瓦斯含量测定的重点放在了损失量计算上，建立了不同的模型来模拟瓦斯吸附和解析过程，从而得出了一系列的计算公式来计算瓦斯含量在测定中的损失量；由于瓦斯的吸附、解析是一个化学、物理和复杂环境条件等共同作用的过程，然而这些模型都是在实验室中建立的，条件单一、模型简单等因素导致不可能完全符合煤层瓦斯实际解析情况。因此，至今没有一个人或一种设备可以准确地测定瓦斯含量。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种矿山瓦斯采样装置，操作简便、可以定点采集煤样并准确测定煤层瓦斯含量。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是，一种矿山瓦斯采样装置，包括采样装置和测定装置；所述采样装置包括外部套管，外部套管上设置有用于矿层采样的螺旋凸起；所述外部套管内设置有瓦斯采样装置，外部套管外套接有用于在矿层中掘进的掘进套筒；所述外部套管的顶端设置有采矿腔体，采矿腔体的后部设置有通气管，通气管后部连接有瓦斯采样装置；所述瓦斯采样装置包括瓦斯采样腔体，瓦斯采样腔体后端连接有瓦斯连接通道，瓦斯连接通道后部连接有测定装置；所述瓦斯采样装置与外部套管之间设置有提拉装置，提拉装置包括设置于外部套管内壁的内螺纹，瓦斯采样装置外部设置有与螺纹配合的外螺纹；所述掘进套筒内壁上设置有与螺纹凸起配合的内螺纹。

优化的，上述矿山瓦斯采样装置，所述测定装置包括与瓦斯连接通道联通的第二缓冲气室，第二缓冲气室后部设置有检测气室，检测气室内设置有螺旋形的检测通道；所述检测通道的前部的两侧分别设置有光栅发射端和光栅接收端；所述检测通道的后部设置有射电探测器；所述射电探测器、光栅发射端和光栅接收端连接有接收电路，接收电路连接处理电路。

优化的，上述矿山瓦斯采样装置，所述光栅发射端和光栅接收端均为波浪形。

优化的，上述矿山瓦斯采样装置，所述采矿腔体的截面尺寸大于瓦斯采样腔体的截面尺寸。

优化的，上述矿山瓦斯采样装置，所述掘进套筒的前端和后端分别设置有与掘进套筒同轴的钻头和连接头。

本发明的优点在于它能克服现有技术的弊端，结构设计合理新颖。本申请的设计可以将瓦斯采样和瓦斯监测在同一个装置内实现。此方式的优点在于：如果使用两套设备先采样后检测，这样连接管道难免存在漏气的情况；由于现有装置需要将瓦斯采样后，拿到地面上再进行检测，检测过程长，操作繁琐。本申请的方案可以在任何环境条件下进行瓦斯采样检测过程，体积小，便于携带，方便了户外勘探使用。

掘进套筒的前端和后端分别设置有与掘进套筒同轴的钻头和连接头，只要携带足够的掘进套筒，可以勘探不同深度矿层。

光栅发射端和光栅接收端均为波浪形，在有限的长度内降低了气流的通过速度，这样可以增加检测的精度。

附图说明