[發明專利]一種煤礦井下煤層瓦斯含量自動化測量裝置及測量方法

有效

• 申請號: 201910905711.6
• 申請日: 2019-09-24
• 公開（公告）號: CN110542623B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 康建宏;王有湃;劉應科;夏同強
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G01N7/04
• 分類號: G01N7/04
• 代理公司: 北京淮海知識產權代理事務所(普通合伙) 32205
• 代理人: 周淑淑

1.一種煤礦井下煤層瓦斯含量自動化測量裝置，包括煤樣罐(12)以及設置在煤樣罐(12)中的組合刀片(11)，所述的組合刀片(11)通過安裝在煤樣罐(12)上的防爆高速電機(37)帶動，其特征在于，還包括感知環境溫度的溫度傳感器(1)和大氣壓力的氣體壓力傳感器Ⅰ(2)，煤樣罐(12)的上端通過管路連接針閥(13)的一端，與針閥(13)另一端連接的管路上依次設置氣固分離器(10)、甲烷濃度傳感器(9)后連接三通接頭Ⅰ(7)的進口，三通接頭Ⅰ(7)的第一出口通過電磁閥Ⅰ(5)連接至智能流量計(6)，三通接頭Ⅰ(7)的第二出口連接三通接頭Ⅵ(40)的進口，三通接頭Ⅵ(40)的第一出口連接氣體壓力傳感器Ⅱ(39)，三通接頭Ⅵ(40)的第二出口連接三通接頭Ⅴ(34)的進口，三通接頭Ⅴ(34)的第一出口通過電磁閥Ⅲ(20)連接至三通接頭Ⅲ(19)的進口，三通接頭Ⅲ(19)的第一出口連接量筒Ⅰ(16)的頂端入口，三通接頭Ⅲ(19)的第二出口通過電磁閥Ⅱ(17)連接至三通接頭Ⅱ(18)的第一進口；三通接頭Ⅴ(34)的第二出口通過電磁閥Ⅳ(31)連接至三通接頭Ⅳ(33)的進口，三通接頭Ⅳ(33)的第一出口連接量筒Ⅱ(29)的頂端入口，三通接頭Ⅳ(33)的第二出口通過電磁閥Ⅴ(32)連接至三通接頭Ⅱ(18)的第二進口；三通接頭Ⅱ(18)的出口連接防爆真空泵(14)；在量筒Ⅰ(16)、量筒Ⅱ(29)的內部底端分別安裝液體壓力傳感器Ⅰ(24)、液體壓力傳感器Ⅱ(25)；

量筒Ⅰ(16)的底端側壁通過膠管Ⅰ(23)連通至集液罐Ⅰ(21)的底部，在膠管Ⅰ(23)上安裝有電磁閥Ⅵ(35)，在集液罐Ⅰ(21)的底端安裝有防爆伺服電機Ⅰ(22)，蝸桿Ⅰ(15)兩端通過軸承固定在設備外殼上，防爆伺服電機Ⅰ(22)驅動蝸輪帶動蝸桿Ⅰ(15)轉動，使得集液罐Ⅰ(21)沿著蝸桿Ⅰ(15)上下移動；

量筒Ⅱ(29)的底端側壁通過膠管Ⅱ(26)連通至集液罐Ⅱ(28)的底部，在膠管Ⅱ(26)上安裝有電磁閥Ⅶ(36)，在集液罐Ⅱ(28)的底端安裝有防爆伺服電機Ⅱ(27)，蝸桿Ⅱ(30)兩端通過軸承固定在設備外殼上，防爆伺服電機Ⅱ(27)驅動蝸輪帶動蝸桿Ⅱ(30)轉動，使得集液罐Ⅱ(28)沿著蝸桿Ⅱ(30)上下移動；

溫度傳感器(1)、氣體壓力傳感器Ⅰ(2)、氣體壓力傳感器Ⅱ(39)、智能流量計(6)、甲烷濃度傳感器(9)、液體壓力傳感器Ⅰ(24)、液體壓力傳感器Ⅱ(25)分別通過線路將檢測到的信號傳送至中央多功能處理顯示器(3)的輸入端口，中央多功能處理顯示器(3)的輸出端口經線路連接至PLC控制器(4)；

PLC控制器(4)通過接收中央多功能處理顯示器(3)的指令來控制電磁閥Ⅰ(5)、電磁閥Ⅱ(17)、電磁閥Ⅲ(20)、電磁閥Ⅳ(31)、電磁閥Ⅴ(32)、電磁閥Ⅵ(35)、電磁閥Ⅶ(36)、防爆真空泵(14)的開啟與關閉，以及控制防爆高速電機(37)、防爆伺服電機Ⅰ(22)、防爆伺服電機Ⅱ(27)的轉速信號。

2.根據權利要求1所述的一種煤礦井下煤層瓦斯含量自動化測量裝置，其特征在于，煤樣罐(12)的側面安裝有電磁加熱圈(38)。

3.根據權利要求1或2所述的一種煤礦井下煤層瓦斯含量自動化測量裝置，其特征在于，所述的組合刀片(11)的軸部通過機械密封件連接在煤樣罐(12)的頂端。

4.根據權利要求1或2所述的一種煤礦井下煤層瓦斯含量自動化測量裝置，其特征在于，智能流量計(6)有兩個檔位，分別為檔位Ⅰ：量程0～500ml/min，檔位Ⅱ：量程0～1000ml/min。

5.根據權利要求1或2所述的一種煤礦井下煤層瓦斯含量自動化測量裝置，其特征在于，煤樣罐(12)可裝煤粉至少為1000g，耐壓高于5Mpa。