[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

说明书

本发明公开了一种快速测定煤层瓦斯压力与瓦斯含量的装置及方法，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）的测压管（1‑4）与瓦斯压力传感器（8）连接；单片机2‑2与数据处理和存储单元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）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、与矿用本安型平板电脑（9）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）的中央处理器（3‑3）与终端监测系统（4）连接。本发明测定快速准确，结构简单、适应范围广。

技术领域

本发明属于煤矿安全技术领域，具体来说涉及一种快速测定煤层瓦斯压力与瓦斯含量的装置，同时还涉及该快速测定煤层瓦斯压力与瓦斯含量的方法。

背景技术

长期以来，瓦斯灾害一直困扰着我国煤矿，随着开采逐渐向深部发展，瓦斯灾害成灾机理更加复杂，传统技术手段更难适应地下工程复杂情况，而煤层瓦斯压力与瓦斯含量是及时应对与决策的重要基础数据。

目前煤层突出区域预测与突出危险性鉴定等工作主要通过监测煤层瓦斯压力与瓦斯含量等主要指标为依据进行开展。传统的指针压力表监测方式周期长，因而瓦斯含量测定存在严重的滞后性。在整个监测过程中还存在人为恶意破坏监测装置等现象，致使主要监测指标结果存在较大偏差，进而区域预测等工作开展变得更加复杂。由此可见，目前常规检测手段无法准确快速掌握煤层瓦斯压力与瓦斯含量监测值，更难以保证地下工程及施工人员的安全。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺点而提供的一种测定快速准确，结构简单、适应范围广的快速测定煤层瓦斯压力与瓦斯含量装置。

本发明的另一目的在于提供该快速测定煤层瓦斯压力与瓦斯含量的方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明的一种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、数据处理与控制模块、无线通信交换中心、终端监测系统，其中：传统检验检测结构包括测压尾管、挡板、棉纱网、测压管，挡板与测压管之间设有棉纱网，测压尾管穿过挡板、棉纱网连接测压管一端，测压管另一端与瓦斯压力传感器连接；数据处理与控制模块包括可拆卸电池、单片机、无线接收发器、数据处理与存储单元，可拆卸电池给数据处理与控制模块供电，单片机与数据处理和存储单元互连，数据处理与存储单元和无线接收发器互连，无线接收发器通过无线传输的方式与无线通信交换中心连接；数据处理与控制模块与数字显示器连接，声光报警灯布置在数字显示器的表盘上，加速度计传感器布置在数字显示器表盘的螺纹处与数据处理与存储单元连接；数据处理与控制模块与矿用本安型平板电脑通过无线传输方式进行互连，矿用本安型平板电脑与终端监测系统连接；无线通信交换中心包含矿用电源、无线基站、中央处理器，中央处理器与终端监测系统连接；终端监测系统包含电脑或手机。

上述的快速测定煤层瓦斯压力与瓦斯含量的装置，其中：所述瓦斯压力传感器与数字显示器通过线路连接，该线路上设有开关。

本发明的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)首先在煤层内布置钻孔，传统检验检测结构的挡板布置在钻孔口，在钻孔与传统检验检测结构之间注入水泥砂浆混合物；

(2)矿用本安型平板电脑与瓦斯压力传感器适配：矿用本安型平板电脑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，瓦斯压力传感器将矿用本安型平板电脑和数据处理与控制模块中的瓦斯压力传感器进行无线连接适配，适配成功时会提示连接成功；矿用本安型平板电脑用于技术人员井下检查时携带采集数据处理与控制模块中的瓦斯压力值、瓦斯含量值、加速度值；