CN205036372U

CN205036372U - 多孔瓦斯压力连续测定装置

Info

Publication number: CN205036372U
Application number: CN201520754201.0U
Authority: CN
Inventors: 张建国; 姜文忠; 吕有厂; 李江涛; 郭相斌; 赵洪瑞; 章晓岚; 何晓东
Original assignee: CCTEG China Coal Technology and Engineering Group Corp; Pingdingshan Tianan Coal Mining Co Ltd
Current assignee: CCTEG China Coal Technology and Engineering Group Corp; Pingdingshan Tianan Coal Mining Co Ltd
Priority date: 2015-09-21
Filing date: 2015-09-21
Publication date: 2016-02-17
Anticipated expiration: 2025-09-21

Abstract

本实用新型涉及一种多孔瓦斯压力连续测定装置，包括以中央控制模块为核心，中央控制模块分别电连接显示模块、通讯模块、信号采集模块构成主机，隔爆兼本安电源为显示模块、中央控制模块、信号采集模块、多组压力传感器及流量传感器供电，特点在于：信号采集模块电连接多组压力传感器及流量传感器。解决了单一设备只能同时测定一个瓦斯钻孔的瓦斯参数的问题，本实用新型不仅可以同时测定四个瓦斯钻孔的瓦斯压力，而且可以连续不间断的实时测定瓦斯钻孔瓦斯流量参数，同时将多个钻孔的瓦斯参数进行比较，省时、省力、缩小测定值与真实值之间的误差，从而得到最接近真实值的最终参数。

Description

多孔瓦斯压力连续测定装置

技术领域

本实用新型涉及一种煤矿井下多孔瓦斯连续测定装置，特别涉及在煤矿井下多个钻孔同时连续测定瓦斯压力的一种装置。

背景技术

在煤矿井下环境中，煤层瓦斯压力是矿井煤层瓦斯涌出量和煤与瓦斯突出危险性预测的重要判断依据，因此准确的测定煤层瓦斯压力及其变化趋势是治理和利用瓦斯的根本所在。

目前，煤层瓦斯压力测定方法一般采用直接法测定。直接法测定煤层瓦斯压力是用钻机由岩层巷道或煤层巷道向预定测量煤层瓦斯压力的地点施工钻孔，然后在钻孔中放置测压装置，再将钻孔严密封闭堵塞并将压力表和测压装置相连来测出瓦斯压力。一般每天定时读取一次压力读数，待压力稳定时，即当两天读取的两个压力读数之差小于0.015MPa时，停止测压，认定瓦斯压力为当天的压力读数。瓦斯压力人工读取，需要人工成本高，影响煤层开采效率，同时人工描绘瓦斯压力曲线趋势图，存在较大误差，且不能准确确定某一时刻的压力值，无法给瓦斯治理和利用提供准确的基础数据。

根据以上的情况，一些研究人员研究了一些自动测定瓦斯压力装置，但大部分都是针对单一钻孔数据进行测定，而一般为了保证煤层压力测定的准确性，在实际钻孔施工的过程中，在相邻的地点会同时施工多个瓦斯钻孔，同时测定两个或者以上的钻孔的瓦斯压力参数，进行对比分析和判断，从而得到最准确的瓦斯压力值，为后续的判断煤层瓦斯涌出量和煤与瓦斯突出危险性预测提供准确的数据依据。

综上所述，传统的瓦斯钻孔压力测定方式，费时费力，并且误差大，准确率不高，且无法同时连续自动测定多个钻孔的瓦斯压力值，更无法同时做对比分析，得到准确的煤层瓦斯压力值。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，提供一种可以同时连续自动测定四个煤层钻孔以下的压力连续测定装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多孔瓦斯压力连续测定装置，包括以中央控制模块为核心，中央控制模块分别电连接显示模块、通讯模块、信号采集模块构成主机，隔爆兼本安电源为显示模块、中央控制模块、信号采集模块、多组压力传感器及流量传感器供电，特点在于：信号采集模块电连接多组压力传感器及流量传感器。

其中：插在待测定瓦斯压力煤层内的一号瓦斯钻孔管道连接一号接入管路，顺序设有一号管接头、一号支管路泄压阀、一号压力传感器、一号截止阀、一号流量传感器，插在待测定瓦斯压力煤层内的二号瓦斯钻孔管道连接二号接入管路，顺序设有二号管接头、二号支管路泄压阀、二号压力传感器、二号截止阀、二号流量传感器，插在待测定瓦斯压力煤层内的三号瓦斯钻孔管道连接三号接入管路，顺序设有三号管接头、三号支管路泄压阀、三号压力传感器、三号截止阀、三号流量传感器，插在待测定瓦斯压力煤层内的四号瓦斯钻孔管道连接四号接入管路，顺序设有四号管接头、四号支管路泄压阀、四号压力传感器、四号截止阀、四号流量传感器。

其中：信号采集模块的信号输入端AIN0、AIN1、AIN2、AIN3、AIN4、AIN5、AIN6、AIN7分别连接电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8的一端，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8的另一端分别连接R13、R14、R15、R16、R19、R34、R35、R36、R29、R41、R42、R43、R44、R45、R46、R47的一端，电阻R13、R14、R15、R16、R19、R34、R35、R36的另一端分别连接电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8的一端，同时连接电源地GND，电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8的另一端分别连接电阻R29、R41、R42、R43、R44、R45、R46、R47的另一端，同时分别连接单刀八掷开关芯片CD4051B的13、14、15、12、1、5、2、4号脚，单刀八掷开关芯片CD4051B的16号脚分别连接电源正极与电容C9的一端，电容C9的另一端连接电源地GND，单刀八掷开关芯片CD4051B的7号脚连接电容C10的一端，电容C10的另一端分别连接单刀八掷开关芯片CD4051B的8号脚和电源地GND，芯片CD4051B的3号脚连接模数转换器芯片CS5460A的16号脚，模数转换器芯片CS5460A的1、24号脚分别连接晶振CY1的两端，模数转换器芯片CS5460A的5、6、7、19、20、23分别连接CPU芯片的12、11、10、2、8、9号脚，模数转换器芯片CS5460A的3号脚连接电容C13的一端，电容C13的另一端分别连接模数转换器芯片CS5460A的4、9、10、13号脚，同时连接电源地GND和电容C14的一端，电容C14的另一端连接模数转换器芯片CS5460A的11、12号脚，模数转换器芯片CS5460A的17号脚分别连接14号脚、电源正极和电容C5的一端，电容C5的另一端分别连接模数转换器芯片CS5460A的15号脚和电源地GND，CPU芯片STC89C52RC的38号脚分别连接电容C16的一端和电源正极，电容C16的另一端连接电源地GND，CPU芯片STC89C52RC的29号脚连接电源正极和电容C20的一端，电容C20的另一端分别连接电源地GND和16号脚，CPU芯片STC89C52RC的15号脚连接模数转换器芯片CS5460A的2号脚，CPU芯片STC89C52RC的4号脚连接电源地GND，CPU芯片STC89C52RC的3号脚连接发光二极管D4的阴极，发光二极管D4的阳极连接R22的一端，电阻R22的另一端连接电源正极。

为了便于理解，简单介绍一下多孔瓦斯压力连续测定装置测定煤层瓦斯压力及瓦斯钻孔流量的方法，测定煤层瓦斯压力的过程：在测定煤层211中一号瓦斯钻孔管道123内的瓦斯压力时，首先将一号支管路泄压阀107关闭，将一号截止阀103关闭，测定一号瓦斯钻孔管道123的瓦斯压力，当测量到两天读取的两个压力读数之差小于0.015MPa时，即认为压力值最终稳定，停止测压，此时打开一号支管路泄压阀107，释放压力，当压力恢复常压时，关闭一号支管路泄压阀107，打开一号截止阀103，开始测定一号瓦斯钻孔管道123内的瓦斯钻孔流量；测定煤层211中其它瓦斯钻孔管道内的瓦斯压力与瓦斯钻孔流量过程，与测定煤层211中一号瓦斯钻孔管道123内的瓦斯压力及瓦斯钻孔流量原理相同。

本实用新型的有益效果是：解决了单一设备只能同时测定一个瓦斯钻孔的瓦斯参数的问题，本实用新型不仅可以同时测定四个瓦斯钻孔的瓦斯压力，而且可以连续不间断的实时测定瓦斯钻孔瓦斯流量参数，同时将多个钻孔的瓦斯参数进行比较，省时、省力、缩小测定值与真实值之间的误差，从而得到最接近真实值的最终参数。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

图1.本实用新型结构原理图；

图2.本实用新型使用结构原理示意图；

图3.本实用新型信号采集模块结构原理图。

图中：1-38.电子元器件管脚号，103.一号截止阀，107.一号支管路泄压阀，109.一号压力传感器，110.隔爆兼本安电源，113.一号流量传感器，115.一号管接头，119.一号接入管路，123.一号瓦斯钻孔管道，130.显示模块，150.中央控制模块，170.通讯模块，190.信号采集模块，203.二号截止阀，207.二号支管路泄压阀，209.二号压力传感器，213.二号流量传感器，215.二号管接头，219.二号接入管路，223.二号瓦斯钻孔管道，251.主机，303.三号截止阀，307.三号支管路泄压阀，309.三号压力传感器，313.三号流量传感器，315.三号管接头，319.三号接入管路，323.三号瓦斯钻孔管道，403.四号截止阀，407.四号支管路泄压阀，409.四号压力传感器，413.四号流量传感器，415.四号管接头，419.四号接入管路，423.四号瓦斯钻孔管道。

具体实施方式

实施例一

参见图1、图2，一种多孔瓦斯压力连续测定装置，包括以中央控制模块150为核心，中央控制模块150分别电连接显示模块130、通讯模块170、信号采集模块190构成主机251，隔爆兼本安电源110为显示模块130、中央控制模块150、信号采集模块190、多组压力传感器及流量传感器供电，特点在于：信号采集模块190电连接多组压力传感器及流量传感器。

其中：插在待测定瓦斯压力煤层211内的一号瓦斯钻孔管道123连接一号接入管路119，顺序设有一号管接头115、一号支管路泄压阀107、一号压力传感器109、一号截止阀103、一号流量传感器113，插在待测定瓦斯压力煤层211内的二号瓦斯钻孔管道223连接二号接入管路219，顺序设有二号管接头215、二号支管路泄压阀207、二号压力传感器209、二号截止阀203、二号流量传感器213，插在待测定瓦斯压力煤层211内的三号瓦斯钻孔管道323连接三号接入管路319，顺序设有三号管接头315、三号支管路泄压阀307、三号压力传感器309、三号截止阀303、三号流量传感器313，插在待测定瓦斯压力煤层211内的四号瓦斯钻孔管道423连接四号接入管路419，顺序设有四号管接头415、四号支管路泄压阀407、四号压力传感器409、四号截止阀403、四号流量传感器413。

实施例二

参见图1、图3，一种多孔瓦斯压力连续测定装置，包括以中央控制模块150为核心，中央控制模块150分别电连接显示模块130、通讯模块170、信号采集模块190构成主机251，隔爆兼本安电源110为显示模块130、中央控制模块150、信号采集模块190、多组压力传感器及流量传感器供电，特点在于：信号采集模块190电连接多组压力传感器及流量传感器。

其中：信号采集模块190的信号输入端AIN0、AIN1、AIN2、AIN3、AIN4、AIN5、AIN6、AIN7分别连接电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8的一端，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8的另一端分别连接R13、R14、R15、R16、R19、R34、R35、R36、R29、R41、R42、R43、R44、R45、R46、R47的一端，电阻R13、R14、R15、R16、R19、R34、R35、R36的另一端分别连接电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8的一端，同时连接电源地GND，电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8的另一端分别连接电阻R29、R41、R42、R43、R44、R45、R46、R47的另一端，同时分别连接单刀八掷开关芯片CD4051B的13、14、15、12、1、5、2、4号脚，单刀八掷开关芯片CD4051B的16号脚分别连接电源正极与电容C9的一端，电容C9的另一端连接电源地GND，单刀八掷开关芯片CD4051B的7号脚连接电容C10的一端，电容C10的另一端分别连接单刀八掷开关芯片CD4051B的8号脚和电源地GND，芯片CD4051B的3号脚连接模数转换器芯片CS5460A的16号脚，模数转换器芯片CS5460A的1、24号脚分别连接晶振CY1的两端，模数转换器芯片CS5460A的5、6、7、19、20、23分别连接CPU芯片的12、11、10、2、8、9号脚，模数转换器芯片CS5460A的3号脚连接电容C13的一端，电容C13的另一端分别连接模数转换器芯片CS5460A的4、9、10、13号脚，同时连接电源地GND和电容C14的一端，电容C14的另一端连接模数转换器芯片CS5460A的11、12号脚，模数转换器芯片CS5460A的17号脚分别连接14号脚、电源正极和电容C5的一端，电容C5的另一端分别连接模数转换器芯片CS5460A的15号脚和电源地GND，CPU芯片STC89C52RC的38号脚分别连接电容C16的一端和电源正极，电容C16的另一端连接电源地GND，CPU芯片STC89C52RC的29号脚连接电源正极和电容C20的一端，电容C20的另一端分别连接电源地GND和16号脚，CPU芯片STC89C52RC的15号脚连接模数转换器芯片CS5460A的2号脚，CPU芯片STC89C52RC的4号脚连接电源地GND，CPU芯片STC89C52RC的3号脚连接发光二极管D4的阴极，发光二极管D4的阳极连接R22的一端，电阻R22的另一端连接电源正极。

实施例三

Claims

1.一种多孔瓦斯压力连续测定装置，包括以中央控制模块为核心，中央控制模块分别电连接显示模块、通讯模块、信号采集模块构成主机，隔爆兼本安电源为显示模块、中央控制模块、信号采集模块、多组压力传感器及流量传感器供电，特征在于：信号采集模块电连接多组压力传感器及流量传感器。

2.根据权利要求1所述的一种多孔瓦斯压力连续测定装置，其特征在于：插在待测定瓦斯压力煤层内的一号瓦斯钻孔管道连接一号接入管路，顺序设有一号管接头、一号支管路泄压阀、一号压力传感器、一号截止阀、一号流量传感器，插在待测定瓦斯压力煤层内的二号瓦斯钻孔管道连接二号接入管路，顺序设有二号管接头、二号支管路泄压阀、二号压力传感器、二号截止阀、二号流量传感器，插在待测定瓦斯压力煤层内的三号瓦斯钻孔管道连接三号接入管路，顺序设有三号管接头、三号支管路泄压阀、三号压力传感器、三号截止阀、三号流量传感器，插在待测定瓦斯压力煤层内的四号瓦斯钻孔管道连接四号接入管路，顺序设有四号管接头、四号支管路泄压阀、四号压力传感器、四号截止阀、四号流量传感器。

3.根据权利要求1所述的一种多孔瓦斯压力连续测定装置，其特征在于：信号采集模块的信号输入端AIN0、AIN1、AIN2、AIN3、AIN4、AIN5、AIN6、AIN7分别连接电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8的一端，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8的另一端分别连接R13、R14、R15、R16、R19、R34、R35、R36、R29、R41、R42、R43、R44、R45、R46、R47的一端，电阻R13、R14、R15、R16、R19、R34、R35、R36的另一端分别连接电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8的一端，同时连接电源地GND，电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8的另一端分别连接电阻R29、R41、R42、R43、R44、R45、R46、R47的另一端，同时分别连接单刀八掷开关芯片CD4051B的13、14、15、12、1、5、2、4号脚，单刀八掷开关芯片CD4051B的16号脚分别连接电源正极与电容C9的一端，电容C9的另一端连接电源地GND，单刀八掷开关芯片CD4051B的7号脚连接电容C10的一端，电容C10的另一端分别连接单刀八掷开关芯片CD4051B的8号脚和电源地GND，芯片CD4051B的3号脚连接模数转换器芯片CS5460A的16号脚，模数转换器芯片CS5460A的1、24号脚分别连接晶振CY1的两端，模数转换器芯片CS5460A的5、6、7、19、20、23分别连接CPU芯片的12、11、10、2、8、9号脚，模数转换器芯片CS5460A的3号脚连接电容C13的一端，电容C13的另一端分别连接模数转换器芯片CS5460A的4、9、10、13号脚，同时连接电源地GND和电容C14的一端，电容C14的另一端连接模数转换器芯片CS5460A的11、12号脚，模数转换器芯片CS5460A的17号脚分别连接14号脚、电源正极和电容C5的一端，电容C5的另一端分别连接模数转换器芯片CS5460A的15号脚和电源地GND，CPU芯片STC89C52RC的38号脚分别连接电容C16的一端和电源正极，电容C16的另一端连接电源地GND，CPU芯片STC89C52RC的29号脚连接电源正极和电容C20的一端，电容C20的另一端分别连接电源地GND和16号脚，CPU芯片STC89C52RC的15号脚连接模数转换器芯片CS5460A的2号脚，CPU芯片STC89C52RC的4号脚连接电源地GND，CPU芯片STC89C52RC的3号脚连接发光二极管D4的阴极，发光二极管D4的阳极连接R22的一端，电阻R22的另一端连接电源正极。

4.根据权利要求2所述的一种多孔瓦斯压力连续测定装置，其特征在于：信号采集模块的信号输入端AIN0、AIN1、AIN2、AIN3、AIN4、AIN5、AIN6、AIN7分别连接电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8的一端，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8的另一端分别连接R13、R14、R15、R16、R19、R34、R35、R36、R29、R41、R42、R43、R44、R45、R46、R47的一端，电阻R13、R14、R15、R16、R19、R34、R35、R36的另一端分别连接电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8的一端，同时连接电源地GND，电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8的另一端分别连接电阻R29、R41、R42、R43、R44、R45、R46、R47的另一端，同时分别连接单刀八掷开关芯片CD4051B的13、14、15、12、1、5、2、4号脚，单刀八掷开关芯片CD4051B的16号脚分别连接电源正极与电容C9的一端，电容C9的另一端连接电源地GND，单刀八掷开关芯片CD4051B的7号脚连接电容C10的一端，电容C10的另一端分别连接单刀八掷开关芯片CD4051B的8号脚和电源地GND，芯片CD4051B的3号脚连接模数转换器芯片CS5460A的16号脚，模数转换器芯片CS5460A的1、24号脚分别连接晶振CY1的两端，模数转换器芯片CS5460A的5、6、7、19、20、23分别连接CPU芯片的12、11、10、2、8、9号脚，模数转换器芯片CS5460A的3号脚连接电容C13的一端，电容C13的另一端分别连接模数转换器芯片CS5460A的4、9、10、13号脚，同时连接电源地GND和电容C14的一端，电容C14的另一端连接模数转换器芯片CS5460A的11、12号脚，模数转换器芯片CS5460A的17号脚分别连接14号脚、电源正极和电容C5的一端，电容C5的另一端分别连接模数转换器芯片CS5460A的15号脚和电源地GND，CPU芯片STC89C52RC的38号脚分别连接电容C16的一端和电源正极，电容C16的另一端连接电源地GND，CPU芯片STC89C52RC的29号脚连接电源正极和电容C20的一端，电容C20的另一端分别连接电源地GND和16号脚，CPU芯片STC89C52RC的15号脚连接模数转换器芯片CS5460A的2号脚，CPU芯片STC89C52RC的4号脚连接电源地GND，CPU芯片STC89C52RC的3号脚连接发光二极管D4的阴极，发光二极管D4的阳极连接R22的一端，电阻R22的另一端连接电源正极。