CN105241785B - 一种钻屑瓦斯解吸指标k1值测定装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钻屑瓦斯解吸指标K1值测定装置，该装置包括钻屑瓦斯解吸指标K1值测定模块和煤样采集罐；K1值测定模块与煤样采集罐的罐盖采用一体化设计连接在一起；所述K1值测定模块包括K1值测定模块外壳、设置在外壳内的电路板、设置在电路板上的单片机，在外壳内还安装有防爆锂电池，防爆锂电池的上方和下方分别设置有无线传输模块和微压传感器；K1值测定模块外壳的下方通过三通空心螺柱与煤样采集罐的罐盖相连；煤样采集罐体内安装有煤样杯托盘，其上放置煤样杯。该装置可通过蓝牙进行数据的无线传输、共享和打印，且该装置便于携带、操作简便；且煤样罐为双层设计，大大减少了K1值测定过程中外界环境温度对测定数据的影响，测定结果更为准确。
Description
技术领域
本发明属于矿用安全型测量仪器技术领域，涉及一种钻屑瓦斯解吸指标K1值测定装置。
背景技术
煤与瓦斯突出是严重威胁煤矿安全生产的主要灾害之一。几十年来，我国对其进行了大量而卓有成效的研究，形成了一套“四位一体”的综合防突体系。工作面突出危险性预测是煤与瓦斯突出防治中极为重要的一个环节，目前在生产实际中应用较多的是钻屑指标法，其中钻屑瓦斯解吸指标K1值是钻屑指标法的一个重要指标。
钻屑瓦斯解吸指标K1值测定仪器在市场上种类繁多，但总体上来看，现有的钻屑瓦斯解吸指标K1值测定仪器的主要部件分为主机和煤样采集罐两个独立部分，主机体积较大、重量较重、按键繁琐，不便于井下工人携带和操作；煤样采集罐多为单层结构，在井下环境中，罐内煤样钻屑瓦斯解吸过程受外界环境温度影响较大，影响仪器的稳定性，使得K1数据测定结果差异较大。同时，市面上的钻屑瓦斯解吸指标K1值测定仪器的数据传输方式单一，不便于数据的传输、共享和查阅。
针对上述问题，需要研发一种钻屑瓦斯解吸指标K1值测定装置，使其能够在满足原有功能的基础上实现轻型化，大大的缩减体积和重量，便于井下携带和操作，同时增加煤样采集罐保温功能，提高仪器的稳定性和可靠性，增加蓝牙通讯模块，便于数据传输、共享和查阅。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种钻屑瓦斯解吸指标K1值测定装置，该装置通过将传统钻屑瓦斯解吸指标K1值测定仪器的主机超小型模块化，并采取与煤样采集罐的罐盖一体化设计，同时煤样采集罐采用双层保温结构设计。钻屑瓦斯解吸指标K1值测定时，只需将采集到的煤样钻屑经筛分后装入双层保温煤样罐中，旋紧煤样罐盖，并将K1值测定模块与煤样罐连通，即可自动测定K1值。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种钻屑瓦斯解吸指标K1值测定装置，包括钻屑瓦斯解吸指标K1值测定模块和煤样采集罐；K1值测定模块与煤样采集罐的罐盖采用一体化设计连接在一起；
所述K1值测定模块包括K1值测定模块外壳1、设置在外壳内的电路板12、设置在电路板12上的单片机13，在外壳1内还安装有锂电池10，锂电池10的上方和下方分别设置有无线传输模块11和微压传感器9；
K1值测定模块外壳1的下方通过三通空心螺柱3与煤样采集罐的罐盖2相连；煤样采集罐体5内安装有煤样杯托盘8，其上放置煤样杯7。
进一步，所述K1值测定模块外壳1上还设置有液晶显示屏14、指示灯15和按键16。
进一步，在三通空心螺柱3与煤样采集罐的罐盖2的接合处还设置有密封圈I4。
进一步，在煤样采集罐的罐盖2与煤样采集罐体5的接合处还设置有密封圈II6。
进一步，所述无线传输模块11采用蓝牙通信模块。
进一步，所述锂电池10采用防爆锂电池。
进一步，所述煤样采集罐体5采用双层设计，内层与外层都采用金属材质，且内层与外层之间抽真空。
本发明的有益效果在于：
1)与现有的钻屑瓦斯解吸指标K1值测定仪器相比，本发明在保持K1值测定功能不变的前提下，将仪器的体积和重量大大缩减，按键进行了简化，便于井下工人携带和操作。
2)煤样罐为双层设计，内外层之间抽真空，从而大大减少了测定过程中外界环境温度对测定数据的影响。
3)在K1值测定模块中植入了蓝牙通讯模块，可以实现无线传输，避免了数据读取和打印过程中繁琐的数据线连接，同时蓝牙通讯模块可与煤矿井下防爆平板电脑进行无线连接，便于数据的上传、共享和查阅。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为本发明的正视剖面图；
图2为K1值测定模块俯视图；
其中：1-K1值测定模块外壳；2-煤样罐盖；3-三通空心螺柱；4-密封圈I；5-煤样罐罐体；6-密封圈II；7-煤样杯；8-煤样杯托盘；9-微压传感器；10-防爆锂电池；11-蓝牙模块；12-电路板；13-单片机；14-液晶显示屏；15-指示灯；16-按键。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
图1为本发明的正视剖面图，如图所示：
本发明所述的钻屑瓦斯解吸指标K1值测定装置包括载有K1值测定模块的煤样罐盖和双层保温结构的煤样罐体两部分。
载有K1值测定模块的煤样罐盖包括K1值测定模块、三通空心螺柱3、密封圈I4和煤样罐盖本体2。K1值测定模块包括外壳1、防爆锂电池10、微压传感器9、电路板12、单片机13、显示屏14、指示灯15、按键16和蓝牙通讯模块11。煤样罐盖本体2为金属材质，罐盖上表面中心与下表面中心由直径5mm带有内螺纹的圆孔贯通。三通空心螺柱3为轴向空心侧面开有一小孔且与轴向空心贯通的设计，三通空心螺柱3轴向上穿过煤样罐盖本体2中心小孔，通过螺纹配合连接煤样罐盖2和K1值测定模块内腔，与煤样罐盖2接触部分有密封圈I4，旋紧时通过螺柱上的台阶结构将密封圈I4压实，从而确保螺柱侧面小孔位于煤样罐盖2上表面以下，避免与大气相通。图2为K1值测定模块俯视图。
双层保温结构的煤样罐包括罐体5、密封圈II6、煤样杯7和煤样杯托盘8，煤样罐体5为金属材质，双层结构，内层与外层之间抽真空，煤样罐体5与煤样罐盖2通过螺纹连接，通过密封圈II6密封；煤样杯7为所测钻屑的容器，煤样杯托盘8为煤样杯7的支撑装置。
测定K值的步骤具体如下：
(1)准备阶段
将煤样罐体5和煤样罐盖2相分离，将K1值测定模块通过三通空心螺柱3与煤样罐盖2相连接，此时三通空心螺柱3的螺纹未全部旋入煤样罐盖2的小孔内，使螺柱侧面小孔可与大气相通。将煤样罐体5放置在水平面上，将煤样杯托盘8放入罐内，煤样杯7取出备用。
(2)K1值测定阶段
按标准中的K1值测定的流程，将钻孔内取得的煤样筛分为1～3mm的钻屑后装满煤样杯7，并刮平钻屑表面，将盛满钻屑的煤样杯7放置在煤样杯托盘8上，迅速将载有K1值测定模块的煤样罐盖2与煤样罐体5连接，并确保压紧两者间密封圈II6，无漏气现象。将连通K1值测定模块的三通空心螺柱3完全旋入煤样罐盖2的小孔，使螺柱侧面小孔没入煤样罐盖2上表面以下，同时确保密封圈I4压实，使整个系统与大气环境相隔绝。然后按下操作按键16开始进行K1值测定。测定过程中，由微压传感器9进行罐内瓦斯压力采集，由单片机13进行数据处理，整个系统由防爆锂电池10进行供电。
(3)数据后处理阶段
K1值测定结束后，在液晶显示屏14上显示测定结果，指示灯15分别对应不同的参数的显示状态。操作按键16，可将K1值测定过程数据及结果通过蓝牙通讯模块11传入其他接收端。
至此，本发明钻屑瓦斯解吸指标K1值测定装置操作结束。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
Claims (5)
1.一种钻屑瓦斯解吸指标K1值测定装置，其特征在于：包括钻屑瓦斯解吸指标K1值测定模块和煤样采集罐；K1值测定模块与煤样采集罐的罐盖采用一体化设计连接在一起；
所述K1值测定模块包括K1值测定模块外壳(1)、设置在外壳内的电路板(12)、设置在电路板(12)上的单片机(13)，在外壳(1)内还安装有锂电池(10)，锂电池(10)的上方和下方分别设置有无线传输模块(11)和微压传感器(9)，所述无线传输模块(11)采用蓝牙通信模块；
K1值测定模块外壳(1)的下方通过三通空心螺柱(3)与煤样采集罐的罐盖(2)相连；煤样采集罐体(5)内安装有煤样杯托盘(8)，其上放置煤样杯(7)，所述煤样采集罐体(5)采用双层设计，内层与外层都采用金属材质，且内层与外层之间抽真空。
2.根据权利要求1所述的一种钻屑瓦斯解吸指标K1值测定装置，其特征在于：所述K1值测定模块外壳(1)上还设置有液晶显示屏(14)、指示灯(15)和按键(16)。
3.根据权利要求1所述的一种钻屑瓦斯解吸指标K1值测定装置，其特征在于：在三通空心螺柱(3)与煤样采集罐的罐盖(2)的接合处还设置有密封圈I(4)。
4.根据权利要求1所述的一种钻屑瓦斯解吸指标K1值测定装置，其特征在于：在煤样采集罐的罐盖(2)与煤样采集罐体(5)的接合处还设置有密封圈II(6)。
5.根据权利要求1所述的一种钻屑瓦斯解吸指标K1值测定装置，其特征在于：所述锂电池(10)采用防爆锂电池。
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