[发明专利]一种煤层瓦斯残存量测定装置及测定方法

说明书

本发明提供了一种煤层瓦斯残存量测定装置。该煤层瓦斯残存量测定装置包括：煤样罐装置、气体流通系统、位移检测装置和控制系统。煤样罐装置中煤样经过加热器加热，解吸出的瓦斯气体经过气体流通装置，流入位移检测装置的气缸中，PLC通过接收温度传感器和压力传感器的信号，控制电机转动，能够得到位移数据。本发明的煤层瓦斯残存量测定装置结构简单、可靠性高、管路少，简化了实验过程，加快了煤样的瓦斯测定速度，而且方便采集气样提供给色谱仪进行分析，装置的使用寿命长。本发明还提供了一种煤层瓦斯残存量测定方法。

技术领域

本发明涉及煤层瓦斯含量测定技术领域，特别涉及一种煤层瓦斯残存量测定装置及测定方法。

背景技术

煤样在井下经过采集、装入煤样罐、密封、测定解吸量以后，需要拿到地面上测定其瓦斯残存量。目前，现有的煤样瓦斯残存量测试装置和方法存在收集的气体中含有水蒸气、瓦斯残存量测试的结果准确率低、测试系统较为复杂和使用寿命短等问题。

例如，专利申请号为201510625834.6的发明公开了一种自动化煤层可解吸瓦斯含量直接测定装置，该装置通过自动化地面瓦斯解吸系统和自动化井下瓦斯解吸系统两个子系统分别实现在地面和煤矿井下可解吸瓦斯含量的测定；每个子系统均采用排水称重法测定可解吸瓦斯含量；自动化地面瓦斯解吸系统包括防爆电子天平、集气桶、进水管路、电磁阀、传感器等；自动化井下瓦斯解吸系统包括防爆电子天平、集气桶、进气管路、排水管路、传感器等；测定过程中，瓦斯气体将集气桶内的水置换，使得集气桶内水的质量发生变化，通过减少的水的质量和密度公式即可计算出瓦斯体积；地面装置中管路均采用电磁阀控制，地面和井下数据均由传感器自动采集，由地面装置的计算机终端进行汇总和处理，得出最终可解吸瓦斯含量测定结果。

专利申请号为201020580897.7的实用新型公开了一种瓦斯含量直接测定装置，包括用于在井下钻取煤芯的井下煤芯取样系统，用于粉碎煤样的煤样粉碎系统，用于在井下和地面测定煤样瓦斯解吸量的瓦斯解吸参数测定系统，用于煤样称重的称重系统，用于测定环境温度和气压的环境参数测定系统，以及计时系统；井下煤芯取样系统包括煤层钻孔取样装置和煤样筒，煤样粉碎系统包括可将煤样粉碎的粉碎机，环境参数测定系统包括温度计和大气压力表。

以上两项专利申请的缺点在于系统复杂，必须在系统中灌水使用，测定过程也比较复杂。有一部分瓦斯溶解于水使测定结果出现误差；若操作不当，收集的气体中会含有水蒸气。

专利申请号为201210189150.2的发明公开了一种瓦斯残存量测定系统，它包括有可研磨密封罐、真空度传感器、量筒、压差传感器、脱气瓶和真空泵，所述的脱气瓶的上沿与量筒下部对齐，两者通过带有电磁阀的U型管连接，在量筒下部设置有压差传感器，量筒上部通过管路与真空泵相连，管路上设置有电磁阀，脱气瓶上部连接一个四通，四通的其余三个端口分别与真空度传感器和两个电磁阀相连，其中一个电磁阀与集气袋相连，另一个电磁阀通过冷却过滤装置与可研磨密封罐相连，所述的压差传感器、真空度传感器、真空泵与电磁阀均通过数据线与计算机相连。该瓦斯残存量测定系统缺点在于系统复杂，必须在系统中灌水使用，水中必须加入食盐，对电磁阀和管路有腐蚀作用。有一部分瓦斯溶解于水使测定结果出现误差；若操作不当，收集的气体中也会含有水蒸气。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种煤层瓦斯残存量测定装置，结构简单、可靠性强、管路少，气体中不会混入水蒸气，能够得到高准确率的煤样瓦斯残存量测试结果。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种煤层瓦斯残存量测定装置，包括：煤样罐装置、气体流通系统、位移检测装置和控制系统；

所述煤样罐装置包括煤样罐、电加热器和温度传感器，所述电加热器和温度传感器分别安装在煤样罐外部，所述电加热器用于对煤样罐加热，温度传感器用于检测煤样罐温度；