[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

本發明公開了一種鉆孔瓦斯流量衰減系數自動測定裝置及方法，該裝置包括流量測定管、安裝于流量測定管管壁上的流量衰減系數測定組件以及防爆外殼，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；該方法包括：待測壓管泄壓后將流量測定管進氣口連接測壓管；通過數據輸入模塊將測試時間傳至控制單元；開始鉆孔瓦斯流量自動測定：由控制單元通過數據輸入模塊采集第一氣體流量傳感器流量數據和第二氣體流量傳感器流量數據，流量數據由控制單元處理后通過數據輸出模塊在顯示屏顯示；將采集的流量數據進行處理得到鉆孔瓦斯流量衰減系數。本發明能夠高效、自動化地完成煤層鉆孔瓦斯流量衰減系數測定。

技術領域

本發明屬于煤礦安全技術領域，特別涉及一種鉆孔瓦斯流量衰減系數自動測定裝置及方法。

背景技術

隨著礦井開采深度的增加，瓦斯涌出量越來越大，煤與瓦斯突出的危險性也日益嚴重，瓦斯災害已成為制約煤礦安全生產的突出問題。長期的理論研究和突出危險煤層的開采實踐證明，開采保護層和預抽煤層瓦斯是防治煤與瓦斯突出最有效、最經濟的區域性措施，對于不具備保護層開采的單一煤層，瓦斯抽采的意義更為顯著。煤層鉆孔瓦斯流量衰減系數是評價煤層瓦斯抽采難易程度的主要指標之一，但是，由于測定方法、計算方式以及人員操作等方面的差異，使得目前鉆孔瓦斯流量衰減系數測定結果存在一定誤差。造成煤層瓦斯抽采難易程度評價結果失真。

而目前煤層鉆孔瓦斯流量衰減系數測定方法還尚不能實現數據自動采集，這都制約了礦井綜合瓦斯治理能力及自動化管理水平等。

發明內容

鑒于此，本發明提供一種鉆孔瓦斯流量衰減系數自動測定裝置及方法，不僅能夠高效、自動化地完成煤層鉆孔瓦斯流量衰減系數測定，更能直接應用于煤礦井下實際工況，測定過程實時，測定結果準確。

本發明采用如下技術方案來實現的：

一種鉆孔瓦斯流量衰減系數自動測定裝置，包括流量測定管、安裝于流量測定管管壁上的流量衰減系數測定組件以及防爆外殼，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。

本發明進一步的改進在于，所述流量測定管為管狀結構，其兩端分別設有進氣口和出氣口，管壁上設有第一安裝孔和第二安裝孔，第一安裝孔和第二安裝孔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和第二氣體流量傳感器。

本發明進一步的改進在于，所述流量衰減系數測定組件還包括數據處理單元，第一氣體流量傳感器和第二氣體流量傳感器分別通過第一導線和第二導線連接在數據處理單元。

本發明進一步的改進在于，第一氣體流量傳感器靠近流量測定管的進氣口處設置，第二氣體流量傳感器靠近流量測定管的出氣口處設置。

本發明進一步的改進在于，第一氣體流量傳感器的量程大于第二氣體流量傳感器的量程。

本發明進一步的改進在于，所述數據處理單元還包括數據輸入模塊、數據輸出模塊、電源、顯示屏、按鍵以及控制單元；

數據輸入模塊用于將按鍵和兩個流量傳感器傳輸的數據輸入至控制單元，數據輸入模塊用于通過數據輸入模塊接收按鍵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在顯示屏顯示；電源用于為數據處理單元供電。

本發明進一步的改進在于，顯示屏采用液晶顯示屏。

本發明進一步的改進在于，電源采用鋰電池。

一種鉆孔瓦斯流量衰減系數自動測定方法，該方法基于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)通過按鍵進行鉆孔流量測試時間的預設，通過數據輸入模塊將測試時間傳至控制單元；