[发明专利]煤矿井下煤层瓦斯含量与压力快速测定仪及测定方法

权利要求书

1.一种煤矿井下煤层瓦斯含量与压力快速测定仪，其特征在于：煤矿井下煤层瓦斯含量与压力快速测定仪包括主机和煤样罐，主机包括测定管路、流量传感器、显示屏、键盘、电池、充电数据共用串口和控制器，测定管路上设置流量传感器，测定管路的一端经传送管路连接煤样罐，控制器信号连接流量传感器、显示屏、键盘和充电数据共用串口，电池电连接充电数据共用串口。

2.根据权利要求1所述的煤矿井下煤层瓦斯含量与压力快速测定仪，其特征在于：测定管路包括第一测定管路和第二测定管路，流量传感器包括第一流量传感器和第二流量传感器，第一流量传感器的量程小于第二流量传感器的量程，第一测定管路上设置第一流量传感器，第二测定管路上设置第二流量传感器，第一测定管路的一端或者第二测定管路的一端经传送管路连接煤样罐，控制器信号连接第一流量传感器、第二流量传感器。

3.根据权利要求1所述的煤矿井下煤层瓦斯含量与压力快速测定仪，其特征在于：煤矿井下煤层瓦斯含量与压力快速测定仪还包括标准筛，标准筛由第一筛子和第二筛子组成，第一筛子的筛孔小于第二筛子的筛孔。

4.根据权利要求3所述的煤矿井下煤层瓦斯含量与压力快速测定仪，其特征在于：第一筛子的筛孔为1mm，第二筛子的筛孔为3mm。

5.根据权利要求1所述的煤矿井下煤层瓦斯含量与压力快速测定仪，其特征在于：充电数据共用串口信号连接有打印机。

6.一种煤矿井下煤层瓦斯含量与压力快速测定方法，应用权利要求1至5任一项所述的煤矿井下煤层瓦斯含量与压力快速测定仪，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、采集待测煤层参数

煤矿井下采集待测煤层的煤样，实验室测得待测煤层的吸附常数a值、待测煤层的吸附常数b值、干基灰分A_d、水分M_ad、孔隙体积K₁和相对视密度

步骤二、参数输入

向煤矿井下煤层瓦斯含量与压力快速测定仪输入待测煤层的吸附常数a、待测煤层的吸附常数b、干基灰分A_d、水分M_ad、孔隙体积K₁和相对视密度

步骤三、打钻取样测定瞬时瓦斯流量

煤矿井下在预定的打钻位置打钻，钻取预定取样深度处的煤样，利用标准筛将煤样筛分后装入煤样罐中，将煤样罐经传送管路连接测定管路的一端，由煤矿井下煤层瓦斯含量与压力快速测定仪测得不同时刻(t₁、t₂……t_n)对应的瞬时瓦斯流量(V₁、V₂……V_n)；

步骤四、获得常压条件下单位质量煤粉的可解吸瓦斯含量A和反映瓦斯解吸速率的常数B

煤矿井下煤层瓦斯含量与压力快速测定仪由数组(t₁，V₁)、(t₂，V₂)……(t_n，V_n)根据如下公式回归分析获得A和B：

式中，V为不同时刻的瞬时瓦斯流量数据(V₁、V₂……V_n)，m为煤样罐中的煤粉质量，t为煤样的暴露时间(t₁、t₂……t_n)；

步骤五、获得单位质量煤样的常压不可解吸瓦斯含量X_b

煤矿井下煤层瓦斯含量与压力快速测定仪根据下式计算得到X_b：

步骤六、获得单位质量煤样的吸附瓦斯含量X_a

煤矿井下煤层瓦斯含量与压力快速测定仪根据下式计算得到X_a：

X_a＝A+X_b；

步骤七、获得煤层瓦斯压力P和煤层真实瓦斯含量W

煤矿井下煤层瓦斯含量与压力快速测定仪根据下式计算得到P和W并通过显示屏显示：