[實用新型]一種煤層瓦斯壓力測定儀

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820161113.X
• 申請日: 2008-10-18
• 公開（公告）號: CN201277061Y
• 公開（公告）日: 2009-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣曙光;邵昊;王凱;吳征艷;孟燕
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18;G01L9/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 唐惠芬

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種煤層瓦斯壓力測定儀，尤其適用于煤礦井下煤層瓦斯壓力的直接測定。

背景技術(shù)

我國既是世界上煤炭產(chǎn)量最大的國家，也是煤礦瓦斯(甲烷)最為嚴(yán)重的國家之一。每年我國煤礦死亡人數(shù)是美國的200倍，印度的10多倍，百萬噸死亡率是世界平均水平的10倍。據(jù)統(tǒng)計，我國現(xiàn)有國有重點煤礦600多個，其中高瓦斯和突出礦井約占一半。1983～2000年間，全國煤礦平均發(fā)生重大瓦斯事故9起，死亡185人，約占同期煤礦“一通三防”事故總數(shù)的16％，死亡人數(shù)的49％。此外，瓦斯是除二氧化碳外造成大氣污染的主要污染源之一，它增大了大氣層的溫室效應(yīng)，而全世界煤礦每年排放入大氣的瓦斯量約為300億m3。由此看來，煤礦瓦斯不僅對礦工生命及國家財產(chǎn)構(gòu)成重大威脅、嚴(yán)重制約煤礦生產(chǎn)能力的發(fā)揮，造成了不良的社會和政治影響，而且還污染了人類賴以生存的大氣環(huán)境。因此，瓦斯治理一直被作為我國煤礦安全生產(chǎn)工作的頭等大事來抓。

近10多年來，為了掌握礦井瓦斯的賦存及涌出規(guī)律，以消除爆炸瓦斯源、防止煤與瓦斯突出事故的發(fā)生、開發(fā)與利用瓦斯資源，國家組織開展了礦井瓦斯涌出量預(yù)測、瓦斯抽放及局部瓦斯積聚防治技術(shù)的攻關(guān)研究，取得了一批重要成果，為保障煤礦安全生產(chǎn)起到了一定的積極作用。在長期治理瓦斯的實踐中，我國已探索形成了“以煤層瓦斯含量測定為基礎(chǔ)，以瓦斯危險程度預(yù)測(瓦斯涌出量預(yù)測和煤與瓦斯突出危險性預(yù)測)為依據(jù)，以瓦斯防治措施為手段”的瓦斯綜合治理模式。

要有效地進(jìn)行瓦斯治理工作，首先必須進(jìn)行比較準(zhǔn)確的瓦斯壓力測量，其任務(wù)是測定煤孔隙中所含游離瓦斯的氣體壓力，即氣體作用于孔隙壁的壓力。煤層瓦斯壓力是決定煤層瓦斯含量的一個主要因素，同時也是對煤層突出危險性進(jìn)行預(yù)測和評價的基礎(chǔ)性參數(shù)。由此可見，煤層瓦斯壓力的測定工作是一切瓦斯防治措施的基礎(chǔ)，具有不可替代的重要地位。瓦斯壓力值的準(zhǔn)確性不但制約礦井瓦斯危險程度預(yù)測的可靠性，而且將影響以此為依據(jù)而制定的瓦斯防治措施的有效性與經(jīng)濟(jì)性。

目前人們對煤層瓦斯壓力的測定方法進(jìn)行了大量研究，并開展了廣泛的煤層瓦斯壓力測定工作。但最常用和最可靠的方法還是通過井下直接測定法得到的。直接測定煤層瓦斯壓力方法(簡稱直接測壓法)是用鉆機(jī)由巖層巷道或煤層巷道向預(yù)定測量煤層瓦斯壓力的地點打一鉆孔、然后在鉆孔中放置測壓管再將鉆孔嚴(yán)密封閉堵塞并將壓力表和測壓管相連來測出瓦斯壓力。直接測壓法的關(guān)鍵是鉆孔封閉的質(zhì)量，可是由于有測壓管的存在，造成封孔介質(zhì)和測壓管之間存在微間隙，導(dǎo)致封孔不嚴(yán)，測壓的時間較長，可能致使煤層瓦斯壓力的測量值與真實壓力值有很大誤差。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、高精確度、高靈敏度使用效果好的煤層瓦斯壓力測定儀。

實用新型的技術(shù)方案是：它由設(shè)在煤層內(nèi)的信號發(fā)射器和巷道內(nèi)的便攜式可移動接收器構(gòu)成，其中：信號發(fā)射器由壓力變送器，與壓力變送器順序連接的A/D轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)I和無線或有線發(fā)射模塊構(gòu)成；便攜式可移動接收器由無線或有線接收模塊順序連接單片機(jī)II和顯示模塊構(gòu)成。

所述的壓力變送器的型號為PTP503T；所述的A/D轉(zhuǎn)換器的型號為MAX1240；所述的單片機(jī)的型號為LPC932；所述的無線或有線發(fā)射模塊和無線或有線接收模塊的型號為NewMsg-RF905；所述的顯示模塊的型號為3V工作電壓的陣列1602。

本實用新型的有益效果：通過置入煤層內(nèi)部的壓力變送器，當(dāng)煤層內(nèi)部瓦斯流動達(dá)到壓力平衡時，傳感器將煤層內(nèi)部的瓦斯壓力轉(zhuǎn)換為模擬電信號傳入A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器把模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號再通過單片機(jī)對信號進(jìn)行處理后通過發(fā)射裝置傳出煤層，在巷道中利用接受裝置對信號進(jìn)行接收，接收信號傳入單片機(jī)進(jìn)行處理后，用顯示裝置把煤層內(nèi)部瓦斯壓力顯示出來，可在巷道中精確的測量煤層內(nèi)部瓦斯壓力。無線或有線測壓系統(tǒng)測壓時間短，分辨率高，測量數(shù)據(jù)精確。大大提高了工作效率，能提供更加準(zhǔn)確的煤層瓦斯壓力值，使得煤層瓦斯含量和煤層突出危險性進(jìn)行預(yù)測和評價結(jié)果更加準(zhǔn)確，從而可以得出更加合理的治理瓦斯的方案，有效防治瓦斯事故的發(fā)生。其結(jié)構(gòu)簡單，造價低，使用方便，具有廣泛的實用性。

附圖說明

圖1是本實用新型的位置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型的測壓系統(tǒng)框圖。

圖3是本實用新型的測壓系統(tǒng)電路原理圖。

圖4是本實用新型的顯示系統(tǒng)框圖。

圖5是本實用新型的顯示系統(tǒng)電路原理圖。