[发明专利]一种快速测定煤层瓦斯压力与瓦斯含量的装置及方法

权利要求书

1.一种快速测定煤层瓦斯压力与瓦斯含量的方法，包括以下步骤：

（1）首先在煤层（5）内布置钻孔（6），传统检验检测结构（1）的挡板（1-2）布置在钻孔（6）口，在钻孔（6）与传统检验检测结构（1）之间注入水泥砂浆混合物（7）或其它有效钻孔封堵材料；

（2）矿用本安型平板电脑（9）与瓦斯压力传感器（8）适配：矿用本安型平板电脑（9）包含传感器设置功能、压力校准功能、读取功能、数据管理功能，瓦斯压力传感器（8）将矿用本安型平板电脑（9）和数据处理与控制模块（2）中的瓦斯压力传感器（8）进行无线连接适配，适配成功时会提示连接成功；矿用本安型平板电脑（9）用于技术人员井下检查时携带采集数据处理与控制模块（2）中的瓦斯压力值、瓦斯含量值、加速度值；

（3）快速获取煤层瓦斯压力和瓦斯含量测值：煤层瓦斯压力数据通过瓦斯压力传感器（8）传输至数据处理与存储单元（2-4），同时数据处理与存储单元（2-4）将煤层瓦斯压力数据传输至单片机（2-2）中，单片机（2-2）内置了瓦斯含量计算单元（2-2-1），将瓦斯含量结果存储至数据处理与控制模块（2）中；煤层瓦斯压力与瓦斯含量数据结果显示在数字显示器（10）中，矿用本安型平板电脑（9）将存储至数据处理与控制模块（2）中的煤层瓦斯压力与瓦斯含量数据进行收集；

（4）井下连续动态监测：数据处理与控制模块（2）与矿用本安型平板电脑（9）通过无线方式进行数据传输，矿用本安型平板电脑（9）与终端监测系统（4）连接进行数据传输，中央处理器（3-3）与终端监测系统（4）连接进行数据传输，终端监测系统（4）可接收矿用本安型平板电脑（9）传输的数据、接收无线通信交换中心（3）传输的数据，实现连续动态监测；

（5）异常值处理及预警：当数据出现异常时，根据瓦斯压力与瓦斯含量的数据测值进行分等级预警，声光报警灯（10-1）在瓦斯压力与瓦斯含量值超出设定的阈值时进行报警，然后第一时间查看加速度计传感器（10-2）数据，判断设备是否发生旋转，若加速度计传感器（10-2）数据无异常排除人为等干扰出现的异常，若加速度计传感器（10-2）数据有明显异常，则记录时间、地点派技术人员进行现场核实，最终反馈预警结果；

（6）监测模式转换：当无线接收发器（2-3）、无线基站（3-2）出现故障时，数据处理与控制模块（2）功能失效，此时启用电路S₁，瓦斯压力传感器（8）直接与数字显示器（10）相连，仍然可显示瓦斯压力值，声光报警灯（10-1）仍可根据阈值进行报警，通过矿用本安型平板电脑（9）收集瓦斯压力值，矿用本安型平板电脑（9）内置了反演瓦斯含量的模型，瓦斯压力与瓦斯含量值借助矿用本安型平板电脑（9）将数据发布到终端监测系统（4），仍可实现监测；

所述的快速测定煤层瓦斯压力与瓦斯含量的装置，包括传统检验检测结构（1）、数据处理与控制模块（2）、无线通信交换中心（3）、终端监测系统（4），其特征在于：传统检验检测结构（1）包括测压尾管（1-1）、挡板（1-2）、棉纱网（1-3）、测压管（1-4），挡板（1-2）与测压管（1-4）之间设有棉纱网（1-3），测压尾管（1-4）穿过挡板（1-2）、棉纱网（1-3）连接测压管（1-4）一端，测压管（1-4）另一端与瓦斯压力传感器（8）连接；数据处理与控制模块（2）包括可拆卸电池（2-1）、单片机（2-2）、无线接收发器（2-3）、数据处理与存储单元（2-4），可拆卸电池（2-1）给数据处理与控制模块（2）供电，单片机2-2与数据处理与存储单元2-4互连，数据处理与存储单元（2-4）和无线接收发器（2-3）互连，无线接收发器（2-3）通过无线传输的方式与无线通信交换中心（3）连接；数据处理与控制模块（2）与数字显示器（10）连接，声光报警灯（10-1）布置在数字显示器（10）的表盘上，加速度计传感器（10-2）布置在数字显示器（10）表盘的螺纹处与数据处理与存储单元（2-4）连接；数据处理与控制模块（2）与矿用本安型平板电脑（9）通过无线传输方式进行互连，矿用本安型平板电脑（9）与终端监测系统（4）连接；无线通信交换中心（3）包含矿用电源（3-1）、无线基站（3-2）、中央处理器（3-3），中央处理器（3-3）与终端监测系统（4）连接；终端监测系统（4）包含电脑（4-1）和手机（4-2）。

2.如权利要求1所述的一种快速测定煤层瓦斯压力与瓦斯含量的方法，其中：所述瓦斯压力传感器（8）与数字显示器（10）通过线路连接，该线路上设有开关（11）。