CN203241406U - 煤屑瓦斯扩散测定装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种煤屑瓦斯扩散测定装置。一种煤屑瓦斯扩散测定装置，包括一个瓦斯气罐和一个煤样罐，所述瓦斯气罐与煤样罐之间通过连接管路连通，所述瓦斯气罐与煤样罐的连接管路上设有进气阀用于控制由瓦斯气罐向煤样罐中充入瓦斯气体，所述煤样罐的顶部设有带阀门的喷口，所述煤样罐的顶部还设有与煤样罐内部连通的测定支路，所述测定支路包括四条测定通道，所述四条测定通道均与数据采集带连接，所述数据采集带与槽式耦合触发器连接。本实用新型基于传感器及计算机数据采集技术，运用本实用新型的测定装置，完整测定了煤屑瓦斯在整个解吸期间的扩散过程。
Description
技术领域
本实用新型涉及煤屑瓦斯扩散规律研究领域，具体的说，是涉及一种煤屑瓦斯扩散测定装置。
背景技术
煤屑瓦斯扩散规律可用于煤与瓦斯突出危险性预测及煤层瓦斯含量的确定。国内外众多研究者在实验室对煤屑瓦斯扩散规律进行了比较深入的研究,同时结合实验结果建立了形式各样的描述煤屑瓦斯扩散参数随时间变化的经验公式,为后人进一步开展研究奠定了基础。但是,由于测定方法及认识上的限制,前人大多只研究了10 s 以后煤屑瓦斯的扩散规律,而起决定作用的前10 s 往往被忽略。根据球壳失稳机理,突出及煤层瓦斯含量的实测与煤体被地应力破坏之后初始时刻涌出的瓦斯量多少密切相关。因此,有必要对煤屑瓦斯在整个解吸期间的扩散规律进行进一步全面深入地研究。
本实用新型正是基于上述的现实需要，设计了一种煤屑瓦斯扩散测定装置，基于传感器及计算机数据采集技术,开展了煤屑瓦斯全程扩散规律的实验研究。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种煤屑瓦斯扩散测定装置。
为了实现本实用新型的目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种煤屑瓦斯扩散测定装置，包括一个瓦斯气罐和一个煤样罐，所述瓦斯气罐与煤样罐之间通过连接管路连通，所述瓦斯气罐与煤样罐的连接管路上设有进气阀用于控制由瓦斯气罐向煤样罐中充入瓦斯气体，所述煤样罐的顶部设有带阀门的喷口，所述煤样罐的顶部还设有与煤样罐内部连通的测定支路，所述测定支路包括四条测定通道，所述四条测定通道均与数据采集带连接，所述数据采集带与槽式耦合触发器连接。
所述煤样罐的顶部设有出气口，所述出气口外的管路上设有第一截止阀和第一电磁阀，从第一电磁阀处分出两条测定通道，分别为中压传感器通道和低压传感器通道，所述中压传感器通道上设有中压传感器，所述第一电磁阀和中压传感器之间设有第二截止阀，所述低压传感器通道上设有低压传感器，所述第一电磁阀与低压传感器之间设有第二电磁阀，所述中压传感器、低压传感器均与数据采集带连接。
所述煤样罐的顶端还设有温度传感器，所述温度传感器一端与煤样罐内部连通，另一端与数据采集带连接。
所述煤样罐的顶端还设有高压传感器，所述高压传感器一端与煤样罐内部连通，另一端与数据采集带连接。
所述喷口为上小下大的渐缩式喷口。
本实用新型的有益效果在于：
1.基于传感器及计算机数据采集技术,运用本实用新型的测定装置,完整测定了煤屑瓦斯在整个解吸期间的扩散过程；
2.煤屑瓦斯全程扩散规律对于完善煤层瓦斯含量解吸测定法,提高煤层瓦斯含量测值的稳定性与准确性具有重要的现实意义,并可为准确获取钻孔瓦斯涌出初速度,提高煤巷掘进突出预测的精度提供理论参考。
附图说明
图1为本实用新型的结构原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：
实施例：参见图1。
一种煤屑瓦斯扩散测定装置，包括一个瓦斯气罐1和一个煤样罐2，所述瓦斯气罐1与煤样罐2之间通过连接管路连通，所述瓦斯气罐1与煤样罐2的连接管路上设有进气阀5用于控制由瓦斯气罐1向煤样罐2中充入瓦斯气体，所述煤样罐2的顶部设有带阀门的喷口4，所述煤样罐2的顶部还设有与煤样罐2内部连通的测定支路，所述测定支路包括四条测定通道，所述四条测定通道均与数据采集带9连接，所述数据采集带9与槽式耦合触发器12连接并通过槽式耦合触发器12控制计算机启动数据采集程序。
所述煤样罐2的顶部设有出气口15，所述出气口外的管路上设有第一截止阀6和第一电磁阀7，从第一电磁阀7处分出两条测定通道，分别为中压传感器通道和低压传感器通道，所述中压传感器通道上设有中压传感器8，所述第一电磁阀7和中压传感器8之间设有第二截止阀16，所述低压传感器通道上设有低压传感器10，所述第一电磁阀7与低压传感器10之间设有第二电磁阀11，所述中压传感器8、低压传感器10均与数据采集带9连接。
所述煤样罐2的顶端还设有温度传感器13，所述温度传感器13一端与煤样罐2内部连通，另一端与数据采集带9连接。
所述煤样罐2的顶端还设有高压传感器14，所述高压传感器14一端与煤样罐2内部连通，另一端与数据采集带9连接。
所述喷口4为上小下大的渐缩式喷口。
本实用新型的使用原理如下：
称取一定质量的煤屑3,放入煤样罐2内。利用真空泵抽取煤屑中的各种气体,脱附八小时使其达到真空状态后,停止抽真空,打开进气阀5,充入一定压力的瓦斯使煤屑吸附平衡,稳定八小时。一切检查无误后,启动数据采集程序,关闭进气阀5,打开第一截止阀6,快速将喷口4的阀门打开开始喷气,计算机立即进行数据采集,采集数据自动存盘。
为保证瓦斯开始扩散的瞬间计算机即同步进行数据采集，特设置一个槽式耦合触发器12，与数据采集带9相连，由控制电路控制。
中压传感器8、低压传感器10、温度传感器13、高压传感器14所在的通道组成四条测定通道。
煤样罐2内的煤样抽真空及充气时，槽式耦合触发器12的凹槽内放置挡片（挡片可任意选择，如硬纸片等），阻挡红外信号；当打开喷口4的阀门测定时，拿开挡片使其离开凹槽，计算机接收到红外信号，立即启动数据采集程序，通过数据采集带9，用四条测定通道传输中压传感器8、低压传感器10、温度传感器13、高压传感器14采集的总压、总温信号。
在煤样瓦斯扩散规律测试过程中，为防止瓦斯压力过高时中压传感器8、低压传感器10遭到破坏，在其与煤样罐之间各设置一个电磁阀，分别为第一电磁阀7、第二电磁阀11，只有当瓦斯压力降低至预定值（低于中、低压传感器最高允许压力）后，由控制电路启动两个电磁阀，瓦斯气体方可流经中、低压传感器。
在煤样罐2内煤样充瓦斯时，为防止高压瓦斯通过出气口15流经中压传感器8、低压传感器10，使其遭到破坏，特在中压传感器8和第一电磁阀7前面各设置第一截止阀6、第二截止阀16，充气时截止阀关闭，待煤样吸附平衡后、开始测定前，将截止阀打开。
进气阀5与设在煤样罐2上的进气口相连，用于充入瓦斯气体；而15为出气口，煤样吸附平衡后，待煤样中的瓦斯压力降至高压传感器14的最低采集压力外时，瓦斯通过出气口15扩散，依次流经中压传感器8、低压传感器10，由其采集中、低压情况下瓦斯数据。
本实用新型的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本实用新型的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本实用新型的精神，都在本实用新型的保护范围内。
Claims (5)
1.一种煤屑瓦斯扩散测定装置，其特征在于：包括一个瓦斯气罐和一个煤样罐，所述瓦斯气罐与煤样罐之间通过连接管路连通，所述瓦斯气罐与煤样罐的连接管路上设有进气阀用于控制由瓦斯气罐向煤样罐中充入瓦斯气体，所述煤样罐的顶部设有带阀门的喷口，所述煤样罐的顶部还设有与煤样罐内部连通的测定支路，所述测定支路包括四条测定通道，所述四条测定通道均与数据采集带连接，所述数据采集带与槽式耦合触发器连接。
2.根据权利要求1所述的煤屑瓦斯扩散测定装置，其特征在于：所述煤样罐的顶部设有出气口，所述出气口外的管路上设有第一截止阀和第一电磁阀，从第一电磁阀处分出两条测定通道，分别为中压传感器通道和低压传感器通道，所述中压传感器通道上设有中压传感器，所述第一电磁阀和中压传感器之间设有第二截止阀，所述低压传感器通道上设有低压传感器，所述第一电磁阀与低压传感器之间设有第二电磁阀，所述中压传感器、低压传感器均与数据采集带连接。
3.根据权利要求1所述的煤屑瓦斯扩散测定装置，其特征在于：所述煤样罐的顶端还设有温度传感器，所述温度传感器一端与煤样罐内部连通，另一端与数据采集带连接。
4.根据权利要求1所述的煤屑瓦斯扩散测定装置，其特征在于：所述煤样罐的顶端还设有高压传感器，所述高压传感器一端与煤样罐内部连通，另一端与数据采集带连接。
5.根据权利要求1至权利要求4中任一权利要求所述的煤屑瓦斯扩散测定装置，其特征在于：所述喷口为上小下大的渐缩式喷口。
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