[發明專利]一種煤層瓦斯含量快速測定方法及便攜式裝置

有效

• 申請號: 202110606149.4
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113310631B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: 衡獻偉;李青松;付金磊;朱權潔;韓真理;龍祖根;徐曉乾
• 申請（專利權）人: 貴州省礦山安全科學研究院有限公司;貴州省煤礦設計研究院有限公司
• 主分類號: G01M3/04
• 分類號: G01M3/04;G01N1/08;G01N33/00;G01F23/02
• 代理公司: 上海天知瀾知識產權代理有限公司 31523
• 代理人: 付善龍

本發明公開了一種煤層瓦斯含量快速測定方法及便攜式裝置，包括計算機處理系統、解吸、加熱、粉碎、數據傳輸等多功能可解吸煤樣罐組成，將解吸量筒、感應秤數據傳輸到計算機處理系統中，瓦斯含量求解過程在計算機處理系統中完成，并且需要進行體積標定，根據第一次解吸試驗求解了自然解吸瓦斯含量，利用法求解損失的瓦斯含量，利用多功能煤樣罐自身可粉碎加熱功能，求解了煤樣粉碎前后解吸的瓦斯含量，利用公式求解了常壓未解吸的瓦斯含量。本發明能有效實現井下一體化獲取煤層瓦斯含量，為煤礦企業瓦斯防治提供重要保障。

技術領域

本發明涉及瓦斯含量測定裝置及測定相關技術領域，具體為一種煤層瓦斯含量快速測定方法及便攜式裝置。

背景技術

長期以來，瓦斯災害一直困擾著我國煤礦，隨著開采逐漸向深部發展，瓦斯災害成災機理更加復雜，而煤層瓦斯含量是及時應對與決策的重要基礎數據之一，傳統技術手段獲取瓦斯含量周期長、操作復雜，難以及時掌握瓦斯含量賦存。

目前瓦斯含量已被《防治煤與瓦斯突出細則》列入突出預測指標之一，瓦斯含量整個測定裝置又分為井下解吸裝置和地面解吸裝置，裝置的便攜性差，瓦斯含量獲取受到取樣過程、取樣地點代表性與初始損失量等諸多因素影響，煤樣送達實驗室利用裝置解吸又需要一段時間，最終煤層瓦斯含量獲取存在嚴重的滯后性，進而區域預測等工作開展變得更加復雜，由此可見，目前常規技術手段無法準確快速掌握煤層瓦斯含量，因此，如何研發一種便攜式煤層瓦斯含量快速測定裝置及合理使用方法顯得尤為重要。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種結構簡單、適應各類煤礦（大、中、小型煤礦）的煤層瓦斯含量快速測定方法及便攜式裝置，解決背景技術中提出的問題，克服現有技術的不足。

本發明通過采用如下技術方案克服以上技術問題，具體為：

一種種煤層瓦斯含量快速測定方法，包括以下步驟：

步驟一、打開便攜式裝置；將便攜式裝置放在平地打開并折疊展開，將裝置中各線路和各結構按順序進行連接，最后合上密封蓋并檢查氣密性；

步驟二、取送煤樣；鉆孔施工后將取出的煤樣通過進煤腔送至多功能可解吸煤樣罐內，煤樣腔側壁的粉碎刀片可進行初步減小煤樣粒度；

步驟三、第一次解吸瓦斯含量W₁：在儲水裝置中存入水，此時利用水位傳感器記錄解吸量筒凹液面最低處的讀數，將數據傳輸到外顯示器，外顯示器與解吸系統相連接記錄此時為T₁；隨著煤樣室煤樣發生自然解吸，瓦斯進入導氣管道，電磁閥上的瓦斯傳感器感受到瓦斯氣體，將管路打開，電磁閥與外顯示器相連接，外顯示器與解吸計算機處理系統相連，系統自動記錄電磁閥開啟時間為T₂，相同間隔時間自動記錄一次解吸量筒水位讀數，最后數顯壓力表盤讀數為0時，將此時解吸量筒水位對應讀數傳輸到外顯示器，再傳輸到解吸計算機處理系統中體積為V_a，記錄解吸過程中的氣壓P₁和溫度T；

步驟四、法求解損失的瓦斯含量W₂；利用第一次解吸瓦斯含量W₁結果，根據法求解損失的瓦斯含量W₂，得到損失的瓦斯含量體積為V_b；

步驟五、第二次解吸瓦斯含量W₃：將解吸量筒重新進行加水，打開真空泵進行第二次解吸，當解吸量筒中無氣泡產生時，將此時解吸量筒讀數記錄下來為V_c，利用感應秤一稱重為M；

步驟六、粉碎后解吸瓦斯含量W₄；將解吸量筒重新進行加水，打開真空泵進行第二次解吸，打開高速旋轉刀片與加熱板，使之煤樣解吸充分速度加快，當解吸量筒中無氣泡產生時，將此時解吸量筒讀數記錄下來為V_d；

步驟七、常壓不可解吸瓦斯含量W₅；