[发明专利]一种煤样瓦斯解吸速度全程自动测试方法和装置

说明书

技术领域

本发明的方法和装置涉及煤矿瓦斯解吸领域，具体涉及简单、自动、准确的瓦斯解吸过程全程自动测试和记录。

背景技术

瓦斯是成煤过程中的伴生物，只要开采煤炭就会有瓦斯出现，瓦斯是危害矿井安全生产的重要因素之一，也是煤矿中最为严重的灾害之一，据统计我国煤矿生产事故中70％以上是由瓦斯引起的。因此，无论是生产矿井、新建矿井或改扩建矿井，都必须掌握煤层中的瓦斯含量及分布规律。瓦斯含量是治理瓦斯的重要基础参数，也是瓦斯涌出量预测、瓦斯突出预测的重要基础依据，所以必须对煤层瓦斯含量有着清楚的了解和认识。

目前煤层瓦斯含量普遍采用瓦斯解吸法测定，该方法在井下解吸后，带回实验室解吸。是利用煤样罐采集煤样，通过排气管将解吸出来的瓦斯引到装有液体的量管，直接根据量管里气体体积读数来测得煤样瓦斯解吸量，并每间隔一定时间记录量管读数，连续读数2h或更长时间，测定过程需要有专门人员测量和读数，读数方法是读取相应时间对应量管上的刻度，并作相关记录，以备分析瓦斯解吸规律或反算煤样瓦斯残存量等。该方法不仅繁琐，实验时需要人员多，而且边看时间边读取量管上的刻度，不仅造成时间上的误差，也因人为和刻度原因而造成读数误差，若每次读取都存在误差，则测定的煤样瓦斯解吸速度和解吸量将不准确，不利于分析煤样瓦斯解吸规律，对指导现场瓦斯治理失去可靠基础参数；同时一个煤样瓦斯解吸过程少则2个小时以上，数据的读取和记录过程都由实验人员来完成，则会浪费大量时间和精力。

发明内容

本发明的目的是克服已有的技术中的不足之处，提供一种结构合理简单，方法简便，测量准确，数据可视化，成图直观化，使用效果好的煤样瓦斯解吸速度全程自动测试方法和装置。

本发明的技术方案：

本发明的一种煤样瓦斯解吸速度全程自动测试方法和装置，该装置由煤样罐、解吸量管、液体收集器和智能模块组成。其特征在于：煤样罐通过导气管与解吸量管的进气管相连接，煤样解吸出的瓦斯进入解吸量管，相应地排出解吸量管里的液体，利用液体收集器收集排出的液体，通过电子天平全程监测液体收集器里的质量变化，并将质量变化数据输送给智能模块，智能模块自动记录液体收集器里的质量随时间的变化情况，自动将质量变化转化为体积变化，体积随时间的变化则为煤样瓦斯解吸量随时间的变化情况，从而得到煤样瓦斯解吸速度和解吸量。

所述的解吸量管下部为固定底座，固定底座一端为进气管，另一端为排液管，固定底座的中间部分为液体入口通道。当进行解吸实验时，先将液体通过入口进入量管内，装好之后将密闭盖拧紧，再将解吸量管放正。

所述的液体收集器是将煤样解吸出的瓦斯进入解吸量管后对应排出的液体进行收集，其特征是内壁为网格状波纹结构，中间设有引流板，将液体引流到收集器的底部，与液体收集器下方相连接的是电子天平。电子天平在间隔时间将液体收集器的质量变化传送给智能模块。

所述的智能模块是间隔时间自动跟踪记录液体收集器的质量变化，并根据m＝ρυ原理，将记录的质量数据自动转化为体积数据，并将时间与体积的对应关系自动生成可视化曲线图，给出煤样瓦斯解吸速度和解吸量。

本发明的煤样瓦斯解吸速度全程自动测试方法：

a、通过液体通道将液体装到解吸量管里，之后放正解吸量管，把各个管路接好，关闭阀门，调试天平，启动智能模块。

b、在制备好的煤样放到煤样罐，并固定在固定座上，接上导气针头，打开阀门，煤样解吸出的瓦斯通过导气管进入解吸量管的解吸室里，相应地排出解吸量管里的液体，利用液体收集器收集排出的液体。

c、电子天平将液体收集器收集到的液体的质量变化传送给智能模块，智能模块自动根据m＝ρυ原理将质量变化转化为体积变化，即煤样解吸的瓦斯体积量。

d、根据需要，智能模块可以设置为不同的间隔时间记录一次数据，依据煤样瓦斯解吸的体积量和时间关系，可以全程自动测试和监测瓦斯解吸的基本情况，并自动得到煤样瓦斯解吸速度和解吸量。

本发明的有益效果是：

由上所述，本发明装置是采用全程自动测试和监测来进行煤样的瓦斯解吸，通过液体收集器收集煤样解吸瓦斯体积对应解吸量管里排出的液体，全程跟踪液体质量的变化，再根据m＝ρυ原理，将变化的液体质量转化为该液体的体积，所转化的液体体积即为对应时间里煤样解吸的瓦斯体积，这些转化及自动记录都通过智能模块进行。整个煤样解吸过程实现了自动测试和监测，不需要实验人员长时间的坐在仪器前读数和记录，节约了大量的时间和精力，同时也避免了人为间隔时间对照解吸量管刻度的读数造成时间上和读数上的误差。