[發明專利]一種鉆孔瓦斯流量衰減系數自動測定裝置及方法

在審

• 申請號: 202111486882.3
• 申請日: 2021-12-07
• 公開（公告）號: CN114060001A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 龔選平;鄭忠友;付棟;葉正亮;高涵;楊鵬;曹文超;孫令超;成小雨;程成;陳龍;范曉剛;雷慧;趙剛
• 申請（專利權）人: 中煤能源研究院有限責任公司
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

1.一種鉆孔瓦斯流量衰減系數自動測定裝置，其特征在于，包括流量測定管(1)、安裝于流量測定管(1)管壁上的流量衰減系數測定組件以及防爆外殼(11)，所述衰減系數測定組件用于測定流量測定管中瓦斯流量和處理瓦斯流量數據，得到鉆孔瓦斯流量衰減系數。

2.根據權利要求1所述的一種鉆孔瓦斯流量衰減系數自動測定裝置，其特征在于，所述流量測定管(1)為管狀結構，其兩端分別設有進氣口和出氣口，管壁上設有第一安裝孔(9)和第二安裝孔(10)，第一安裝孔(9)和第二安裝孔(10)處分別安裝有流量衰減系數測定組件的第一氣體流量傳感器(2)和第二氣體流量傳感器(8)。

3.根據權利要求2所述的一種鉆孔瓦斯流量衰減系數自動測定裝置，其特征在于，所述流量衰減系數測定組件還包括數據處理單元(4)，第一氣體流量傳感器(2)和第二氣體流量傳感器(8)分別通過第一導線(3)和第二導線(7)連接在數據處理單元(4)。

4.根據權利要求2所述的一種鉆孔瓦斯流量衰減系數自動測定裝置，其特征在于，第一氣體流量傳感器(2)靠近流量測定管(1)的進氣口處設置，第二氣體流量傳感器(8)靠近流量測定管(1)的出氣口處設置。

5.根據權利要求2所述的一種鉆孔瓦斯流量衰減系數自動測定裝置，其特征在于，第一氣體流量傳感器(2)的量程大于第二氣體流量傳感器(8)的量程。

6.根據權利要求2所述的一種鉆孔瓦斯流量衰減系數自動測定裝置，其特征在于，所述數據處理單元(4)還包括數據輸入模塊(12)、數據輸出模塊(13)、電源(14)、顯示屏(5)、按鍵(6)以及控制單元(15)；

數據輸入模塊(12)用于將按鍵(6)和兩個流量傳感器傳輸的數據輸入至控制單元(15)，數據輸入模塊(12)用于通過數據輸入模塊(12)接收按鍵(6)和兩個流量傳感器傳輸的數據，并經過處理后通過數據輸出模塊(13)在顯示屏(5)顯示；電源(14)用于為數據處理單元(4)供電。

7.根據權利要求6所述的一種鉆孔瓦斯流量衰減系數自動測定裝置，其特征在于，顯示屏(5)采用液晶顯示屏。

8.根據權利要求6所述的一種鉆孔瓦斯流量衰減系數自動測定裝置，其特征在于，電源(14)采用鋰電池。

9.一種鉆孔瓦斯流量衰減系數自動測定方法，其特征在于，該方法基于權利要求6至8中任一項所述的一種鉆孔瓦斯流量衰減系數自動測定裝置，包括以下步驟：

1)煤層瓦斯壓力測定結束后，拆掉壓力表，待測壓管泄壓后將流量測定管進氣口連接測壓管；

2)通過按鍵(6)進行鉆孔流量測試時間的預設，通過數據輸入模塊(12)將測試時間傳至控制單元(15)；

3)開始鉆孔瓦斯流量自動測定：由控制單元(15)通過數據輸入模塊(12)采集第一氣體流量傳感器(2)流量數據，當鉆孔瓦斯流量小于大量程傳感器量程時，控制單元(15)將通過數據輸入模塊(12)采集第二氣體流量傳感器(8)流量數據，流量數據由控制單元處理后通過數據輸出模塊(13)在顯示屏(5)顯示；

4)流量采集時間達到預設流量測試時間后，控制單元停止流量數據采集，將采集到的流量數據進行處理得到鉆孔瓦斯流量衰減系數。

10.根據權利要求9所述的一種鉆孔瓦斯流量衰減系數自動測定方法，其特征在于，控制單元(15)將采集到的流量數據進行處理時，將預定時間內的鉆孔瓦斯流量數據通過以下公式進行回歸分析即可得到鉆孔瓦斯流量衰減系數；

Q＝ae^-αt

其中Q為鉆孔瓦斯流量，a為常數，α為鉆孔瓦斯流量衰減系數，t為時間。