[發明專利]一種多功能瓦斯參數測試儀器及其使用方法

在審

• 申請號: 202011036304.5
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112268833A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 周少璽;靳瑞靜
• 申請（專利權）人: 周少璽
• 主分類號: G01N7/10
• 分類號: G01N7/10
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 劉春成;劉素霞

1.一種多功能瓦斯參數測試儀器，其特征在于，所述測試儀器包括：

水柱計，所述水柱計的兩端均設有連通水柱計的左通道、右通道、左通氣孔與右通氣孔；

左閥門，所述左閥門設置在所述左通道上，用于控制左通道的通斷；

右閥門，所述右閥門設置在所述右通道上，用于控制右通道的通斷；

第一旋塞閥，所述第一旋塞閥設置在左通氣孔與所述水柱計之間，用于控制左通氣孔與外界大氣的通斷；

測量室，所述測量室內放置有待測試煤樣，所述測量室與右通氣孔連通；

第二旋塞閥，所述第二旋塞閥設置在右通氣孔與所述水柱計之間，用于控制水柱計、測量室與外界大氣之間的通斷。

2.根據權利要求1所述的多功能瓦斯參數測試儀器，其特征在于，所述測試儀器還包括煤樣瓶，所述煤樣瓶放置于所述測量室內，所述煤樣瓶用于盛放煤樣。

3.根據權利要求2所述的多功能瓦斯參數測試儀器，其特征在于，所述測量室的頂部裝配有頂部旋塞，所述測量室的底部裝配有底部旋塞；所述頂部旋塞與底部旋塞分別用于封閉測量室的頂部與底部。

4.根據權利要求1所述的多功能瓦斯參數測試儀器，其特征在于，所述測量室的頂部連接有頂部氣咀，所述測量室的底部連接有孔板；

所述頂部氣咀與封孔器連接，用以引入煤層瓦斯氣體；

所述孔板上設有通孔，所述孔板用于產生渦流使所述水柱計產生壓差。

5.根據權利要求1-4任一所述的多功能瓦斯參數測試儀器，其特征在于，所述水柱計為U型水柱計，所述水柱計上設置有刻度。

6.根據權利要求1-4任一所述的多功能瓦斯參數測試儀器，其特征在于，

所述第一旋塞閥為兩通旋塞閥；

所述第二旋塞閥為三通旋塞閥；所述三通旋塞閥擰至底部時，所述水柱計與測量室隔絕，所述測量室與大氣連通，所述三通旋塞閥擰至中間狀態時，所述水柱計、測量室與大氣三者連通，所述三通旋塞閥擰至頂端時，所述水柱計與大氣隔絕，所述水柱計與測量室連通。

7.多功能瓦斯參數測試儀器的使用方法，其特征在于，在使用如權利要求1～6任一所述的多功能瓦斯參數測試儀器測試鉆孔瓦斯涌出初速度q值時，包括以下步驟：

S1、將所述左閥門與所述右閥門關閉，旋擰所述第一旋塞閥使所述水柱計的一端與外界大氣連通，旋擰所述第二旋塞閥使所述水柱計的另一端與所述測量室連通；

S2、將所述測量室的頂部連接所述頂部氣咀，所述頂部氣咀與封孔器連接，所述測量室的底部連接所述孔板，瓦斯氣體依次通過頂部氣咀、測量室和孔板，氣體受到孔板影響產生的渦流使水柱計產生壓差；

S3、讀取水柱計壓差值△h，通過計算公式得出鉆孔瓦斯涌出初速度q值；

優選地，鉆孔瓦斯涌出初速度q值的計算公式為：

q＝K×K₁×△h；

其中，K—所選用噴咀的流量系數，單位L/min×mm，該系數與孔板加工有關，該系數由實驗確定；

K₁—瓦斯濃度修正系數，故該系數取為1.34；

△h—水柱計壓差讀數，單位mm；

再優選地，整個測定過程在2min內完成。

8.根據權利要求7所述的多功能瓦斯參數測試儀器的使用方法，其特征在于，在使用所述多功能瓦斯參數測試儀器測試鉆屑瓦斯解吸指標△h₂時，包括以下步驟：

第一步、將所述左閥門與所述右閥門關閉，旋擰所述第一旋塞閥使所述水柱計的一端與外界大氣連通；

第二步、將裝有煤樣的所述煤樣瓶放入所述測量室中，擰緊所述頂部旋塞與底部旋塞；

第三步、打開所述三通旋塞閥，三通旋塞閥旋擰至中間狀態，使所述測量室、水柱計與外界大氣均連通，在設定時間之后，將三通旋塞閥向上旋擰至最頂端，使所述測量室與外界大氣隔絕，所述測量室僅與所述水柱計連通，一定時間之后讀取水柱計兩側壓差結果。

9.根據權利要求7所述的多功能瓦斯參數測試儀器的使用方法，其特征在于，在使用所述多功能瓦斯參數測試儀器測試瓦斯抽采負壓時，包括以下步驟：

首先將所述第一旋塞閥擰至底部，關閉所述左通氣孔，將所述第二旋塞閥擰至底部，關閉所述右通氣孔；

然后打開所述左閥門與右閥門，將所述左通道與右通道分別連接在待測抽采負壓的管道上。