CN204609861U - 一种矿井钻孔瓦斯涌出速度快速测定仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种矿井钻孔瓦斯涌出速度快速测定仪，适用于具有瓦斯动力灾害的煤矿井下直接快速测定钻孔瓦斯涌出速度。其由一个橡皮胶管、两个有导气口的量筒、一个连通管、一个固定底座、一个导气室、一个计时器构成。测定钻孔瓦斯涌出速度时，先将橡皮胶管与钻孔连接，此时导气室开关关闭，瓦斯气体通过导气室排入大气中，测定瓦斯涌出速度时，打开导气室开关，此时计时器被触发，同时瓦斯气体不再排入大气中，而是经导气室涌入量筒。计时器与量筒分别记录瓦斯气体涌出时间与体积，由此可快速确定钻孔中瓦斯气体涌出速度，该测定仪结构简单，使用方便，成本低，使用效果好。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种矿井钻孔瓦斯涌出速度快速测定装置，尤其适用于煤矿井下顺层及穿层钻孔瓦斯涌出速度的测定，属于煤矿开采技术领域。
背景技术
煤与瓦斯突发事故是影响我国煤炭资源安全开采的主要动力灾害之一，随着我国经济的高速发展，对煤炭的需求量逐渐增加，进而引起国内煤炭开采强度、深度的增加。每年我国具有煤与瓦斯突出灾害的矿井数目成百对增加，煤与瓦斯动力灾害事故对煤矿安全生产的威胁日趋严重。
煤与瓦斯突发时形成的冲击波会破坏采掘空间的设施，抛出的煤、岩伤害或掩埋现场工作人员，瞬间涌入采掘空间的大量瓦斯使井下风流中瓦斯浓度迅速增高，造成人员窒息死亡，遇到火源时甚至可能引起瓦斯爆炸事故。国家每年对煤与瓦斯防治工作的投入很大，虽然取得了一些成果，但每年的突出事故次数与死亡人数并没有明显减少。
目前煤与瓦斯突出的防治手段主要是“区域综合防灾措施”和“局部综合防灾措施”，即两级“四位一体”综合防突措施。区域与局部综合防突措施的第一条都为突出危险性预测。表明突出危险性预测在煤与瓦斯防治工作中的重要性。煤层瓦斯涌出速度是预测煤层突出危险性的重要指标之一，它与煤层瓦斯压力、煤层透气生系数、煤体的瓦斯解析能力有关。研究表明，矿井钻孔瓦斯涌出速度越快，单位时间内回风流中的瓦斯浓度越高，矿井需风量越大。因此快速测定矿井顺层及穿层钻孔瓦斯涌出速度，对煤层突出危险性预测、抽采率的计算、本煤层瓦斯涌出量、矿井需风量的确定有重要意义。
目前煤矿常用的瓦斯涌出速度测定仪多为以化学反应为基础的电子测定仪，其造价昂贵，容易损坏，且这种电子仪器一旦损坏，其本无法维修。
本本实用新型提供了一种瓦斯快速测定仪，其采用轻便、强度高且抗冲击性能优良的ABS树脂材料制成，价格低廉，不易损坏，并且易于维修。
实用新型内容
本实用新型提供的一种矿井钻孔瓦斯涌出速度快速测定仪，目的是为矿井工作人员，提供一种快速、简捷且造价低廉的矿井钻孔瓦斯涌出速度快速测定装置，使他们快速、真实的掌握煤层瓦斯突出危险性参数。本实用新型提供的一种矿井钻孔瓦斯涌出速度快速测定仪，其包括橡皮胶管、导气室、两个量筒、固定底座和连通管，其特征在于，所述的两个量筒设置在所述的固定底座的两端，所述的两个量筒通过所述的连接管将所述的两个量筒的底部相通，使两个量筒可以实现容量交换，所述的两个量筒的顶端分别均设置有导气口，其中一个所述的量筒的导气口的下方设置有导气室，所述的橡皮胶管与靠近导气室的导气口连接。
进一步，作为优选，所述的导气室设置在所述的量筒的上端，所述的导气室包括导气室开关、计时器、储气室、出气口、进气口、进气阀、出气阀和固定弹簧；其中，所述的出气口和所述的出气阀设置在所述的导气室的一侧，且与外界大气相通，所述的进气口和所述的进气阀设置在所述的导气室的另一侧，且与所述的量筒的下部相通，在所述的进气阀和所述的导气室侧壁之间、所述的出气阀与所述的导气室侧壁之间均设置有所述的固定弹簧。
进一步，作为优选，所述的两个量筒的直径为60mm，有效量程均大于1L。
进一步，作为优选，所述的导气口、出气口、进气口的开口断面均为直径为5mm的圆孔。
进一步，作为优选，所述的计时器设置在所述的量筒的侧壁上，用于记录气体涌入时间，且所述的计时器具有归零和储存功能。
进一步，作为优选，所述的量筒采用ABS树脂材料制成。
使用本实用新型提供的矿井钻孔瓦斯涌出速度快速测定仪测定矿井钻孔瓦斯涌出速度时，将橡皮胶管与钻孔排气口连接，使瓦斯气体通过橡皮胶管由导气口进入导气室。此时导气室开关关闭，进气阀关闭，出气阀打开，瓦斯气体由导气室经出气口排入大气中。待瓦斯气体涌出稳定后，打开导气室开关，此时计时器被触发，记录气体涌入开始时间。同时，导气室进气阀打开，出气阀关闭，瓦斯气体由导气室经进气口进入量筒。由于瓦斯气体不溶于水，瓦斯气体压力迫使量筒内蒸馏水由连通管排入另一量筒。一段时间后，关闭导气室开关，计时器记录气体涌入停止时间，涌入量筒的瓦斯气体体积可由量筒刻度直接读出。由此可快速计算钻孔瓦斯气体涌出速度。测定完成后再次打开导气室开关，测定仪在大气压作用下恢复到测定前状态，可进行下一次测定工作。本实用新型的测定仪操作简单，成体低，可循环多次测量。
附图说明
附图为矿井钻孔瓦斯涌出速度快速测定仪组成示意图。其中：
图1为本实用新型矿井钻孔瓦斯涌出速度快速测定仪的正视图。
图2为本实用新型矿井钻孔瓦斯涌出速度快速测定仪的俯视图。
图3为本实用新型连通管的局部放大图。
图4为本实用新型导气室的局部放大图。
图中：1-橡皮胶管，2-导气口，3-导气室，4-量筒，5-固定底座，6-连通管。，3-1-导气室开关，3-2-计时器，3-3-储气室，3-4-出气口，3-5-进气口，3-6-进气阀，3-7-出气阀，3-8-固定弹簧。
具体实施方式
图1至图4中所示是本实用新型矿井钻孔瓦斯涌出速度快速测定仪结构的组成。如图1-4所示，本实用新型提供的一种矿井钻孔瓦斯涌出速度快速测定仪，其包括橡皮胶管、导气室、两个量筒、固定底座和连通管，两个量筒设置在固定底座的两端，两个量筒通过连接管将两个量筒的底部相通，使两个量筒可以实现容量交换，如图3所示，两个量筒的顶端分别均设置有导气口，其中一个量筒的导气口的下方设置有导气室，橡皮胶管与靠近导气室的导气口连接。
如图4所示，导气室设置在量筒的上端，导气室包括导气室开关、计时器、储气室、出气口、进气口、进气阀、出气阀和固定弹簧；其中，出气口和出气阀设置在导气室的一侧，且与外界大气相通，进气口和进气阀设置在导气室的另一侧，且与量筒的下部相通，在进气阀和导气室侧壁之间、出气阀与导气室侧壁之间均设置有所述的固定弹簧。
在本实施例中，两个量筒的直径为60mm，有效量程均大于1L。导气口、出气口、进气口的开口断面均为直径为5mm的圆孔。计时器设置在所述的量筒的侧壁上，用于记录气体涌入时间，且计时器具有归零和储存功能。量筒采用ABS树脂材料制成。
在采用本实用新型提供的矿井钻孔瓦斯涌出速度快速测定仪来测定时，其具体的使用步骤为：
(1)、首次使用时，打开导气室开关3-1，使进气阀3-6打开，出气阀3-7关闭，从另一量筒4的导气口2倒入1L的蒸馏水，在大气压的作用下，蒸馏水将在两个量筒4内平分，关闭导气室开关3-1；
(2)、测定钻孔瓦斯涌出速度时，将橡皮胶管1与钻孔接口连接，由钻孔中涌出的瓦斯气体从橡皮胶管1经导气口2涌入导气室3。在导气室开关3-1关闭的情况下，进气阀3-6关闭，出气阀3-7打开，瓦斯气体经出气口3-4涌入大气中。测定时打开导气室开关3-1，触发计时器3-2记录瓦斯气体涌入开始时间t1，此时进气阀3-6打开，出气阀3-7关闭，瓦斯气体经进气口3-5涌入量筒中。瓦斯气体迫使量筒中蒸馏水经连通管6向另一量筒中流动。测定完成后关闭导气室开关3-1，此时，计时器记录瓦斯气体涌入结束时间t2，涌入量筒中的瓦斯气体体积Q可由量筒4直接读出。至此可得出钻孔瓦斯涌出速度V：V＝Q/(t2-t1)。
(3)、每次测定结束后，断开橡皮胶管1与钻孔接口的连接，打开导气室开关3-1，此时量筒内蒸馏水通过进气口3-5、导气口2、橡皮胶管1与大气连通，在大气压作用下，重新恢复到测定前状态，可进行下一次测定；
本实用新型的测定仪中蒸馏水可循环使用，除首次使用时要执行(1)-(3)步骤，以后使用时只需执行(2)-(3)便可，操作简单，可循环使用，成本低。。
以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (6)
1.一种矿井钻孔瓦斯涌出速度快速测定仪，其包括橡皮胶管、导气室、两个量筒、固定底座和连通管，其特征在于，所述的两个量筒设置在所述的固定底座的两端，所述的两个量筒通过所述的连通管将所述的两个量筒的底部相通，使两个量筒可以实现容量交换，所述的两个量筒的顶端分别均设置有导气口，其中一个所述的量筒的导气口的下方设置有导气室，所述的橡皮胶管与靠近导气室的导气口连接。
2.根据权利要求1所述的一种矿井钻孔瓦斯涌出速度快速测定仪，其特征在于，所述的导气室设置在所述的量筒的上端，所述的导气室包括导气室开关、计时器、储气室、出气口、进气口、进气阀、出气阀和固定弹簧；其中，所述的出气口和所述的出气阀设置在所述的导气室的一侧，且与外界大气相通，所述的进气口和所述的进气阀设置在所述的导气室的另一侧，且与所述的量筒的下部相通，在所述的进气阀和所述的导气室侧壁之间、所述的出气阀与所述的导气室侧壁之间均设置有所述的固定弹簧。
3.根据权利要求1所述的一种矿井钻孔瓦斯涌出速度快速测定仪，其特征在于，所述的两个量筒的直径为60mm，有效量程均大于1L。
4.根据权利要求1所述的一种矿井钻孔瓦斯涌出速度快速测定仪，其特征在于，所述的导气口、出气口、进气口的开口断面均为直径为5mm的圆孔。
5.根据权利要求2所述的一种矿井钻孔瓦斯涌出速度快速测定仪，其特征在于，所述的计时器设置在所述的量筒的侧壁上，用于记录气体涌入时间，且所述的计时器具有归零和储存功能。
6.根据权利要求1所述的一种矿井钻孔瓦斯涌出速度快速测定仪，其特征在于，所述的量筒采用ABS树脂材料制成。
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| CN105735967B (zh) * | 2016-04-12 | 2018-09-21 | 中国矿业大学 | 一种钻孔瓦斯涌出初速度测量方法 |
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