本發(fā)明涉及一種流速測(cè)定裝置，特別涉及一種瓦斯涌出初速度測(cè)定裝置。

背景技術(shù)：

煤與瓦斯突出是嚴(yán)重威脅煤礦安全生產(chǎn)的主要災(zāi)害之一；幾十年來，我國(guó)對(duì)其進(jìn)行了大量而卓有成效的研究，形成了一套“四位一體”的綜合防突體系；瓦斯涌出初速度是用于預(yù)測(cè)煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性或防突措施效果檢驗(yàn)的一項(xiàng)重要指標(biāo)；鉆孔瓦斯涌出初速度測(cè)定一般是在煤層打鉆結(jié)束后，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)將封孔器送入距鉆孔前方適當(dāng)距離的位置，并密封鉆孔形成瓦斯室，測(cè)定該特定長(zhǎng)度瓦斯室的最大涌出量?，F(xiàn)有的瓦斯涌出初速度測(cè)定裝置包括封孔器、穿過封孔器并伸至瓦斯室的測(cè)量管和設(shè)于測(cè)量管的數(shù)據(jù)采集儀，數(shù)據(jù)采集儀采集流量數(shù)據(jù)并顯示，由人工當(dāng)場(chǎng)記錄，其測(cè)定效率低下，不便于數(shù)據(jù)的傳輸、共享和查閱，且存在人為修改和人為出錯(cuò)的可能，測(cè)定結(jié)果的可信度較低。

因此，為解決上述問題，就需要對(duì)現(xiàn)有的瓦斯涌出初速度測(cè)定裝置進(jìn)行改進(jìn)，以提高測(cè)定效率，便于數(shù)據(jù)的傳輸、共享和查閱，有效避免人為修改和人為出錯(cuò)，提高測(cè)定結(jié)果的可信度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種瓦斯涌出初速度測(cè)定裝置，可提高測(cè)定效率，便于數(shù)據(jù)的傳輸、共享和查閱，有效避免人為修改和人為出錯(cuò)，提高測(cè)定結(jié)果的可信度。

本發(fā)明的瓦斯涌出初速度測(cè)定裝置，包括用于密封鉆孔以形成瓦斯室的封孔器、穿過封孔器并伸至瓦斯室的測(cè)量管和設(shè)于測(cè)量管的數(shù)據(jù)采集儀；所述數(shù)據(jù)采集儀包括用于將所采集的數(shù)據(jù)無線傳輸至外置終端的無線數(shù)據(jù)傳輸模塊。

進(jìn)一步，所述數(shù)據(jù)采集儀還包括處理控制器、用于實(shí)時(shí)探測(cè)測(cè)量管中氣流壓力的壓力傳感器及用于給各用電部件供電的電源，所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、壓力傳感器及電源均與處理控制器相連，所述壓力傳感器采集的壓力信號(hào)傳輸至處理控制器并由處理控制器處理為速度信號(hào)后通過無線數(shù)據(jù)傳輸模塊傳輸至外置終端。

進(jìn)一步，所述測(cè)量管設(shè)有節(jié)流管段，所述節(jié)流管段的出口端連接有噴嘴，所述壓力傳感器設(shè)在節(jié)流管段中。

進(jìn)一步，所述數(shù)據(jù)采集儀還包括顯示器，所述顯示器的輸入端與處理控制器的輸出端相連。

進(jìn)一步，所述數(shù)據(jù)采集儀還包括指示燈，所述指示燈與處理控制器相連。

進(jìn)一步，所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊采用藍(lán)牙通信模塊。

進(jìn)一步，所述處理控制器為單片機(jī)結(jié)構(gòu)；所述電源采用防爆鋰電池。

進(jìn)一步，所述封孔器包括沿鉆孔方向依次設(shè)置的第一封孔膠囊和第二封孔膠囊，所述第一封孔膠囊與第二封孔膠囊之間具有注漿間隙；該測(cè)定裝置還包括用于向第一封孔膠囊和第二封孔膠囊充氣的充氣組件及用于向注漿間隙灌注密封砂漿的注漿組件。

進(jìn)一步，所述充氣組件包括充氣管、氣體壓送器及壓力表；所述充氣管的一端穿過第一封孔膠囊后伸入第二封孔膠囊、另一端與氣體壓送器相連，所述壓力表設(shè)在充氣管上并實(shí)時(shí)檢測(cè)充氣管內(nèi)的氣壓值；所述充氣管上位于第一封孔膠囊中的部分設(shè)有第一充氣孔，所述充氣管上位于第二封孔膠囊中的部分設(shè)有第二充氣孔。

進(jìn)一步，所述注漿組件包括注漿管及注漿泵，所述注漿管的一端穿過第一封孔膠囊后伸至注漿間隙中、另一端與注漿泵相連。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的瓦斯涌出初速度測(cè)定裝置，由于數(shù)據(jù)采集儀中植入了無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，可以實(shí)現(xiàn)無線傳輸，無需人工當(dāng)場(chǎng)記錄，可提高測(cè)定效率，并避免了數(shù)據(jù)讀取和打印過程中繁瑣的數(shù)據(jù)線連接，無線數(shù)據(jù)傳輸模塊可與外置終端進(jìn)行無線連接，便于數(shù)據(jù)的傳輸、共享和查閱；自動(dòng)記錄的方式有效避免了潛在的人為修改和人為出錯(cuò)，提高了測(cè)定結(jié)果的可信度。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集儀的通信原理簡(jiǎn)圖。

具體實(shí)施方式

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集儀的通信原理簡(jiǎn)圖，如圖所示：本實(shí)施例的瓦斯涌出初速度測(cè)定裝置，包括用于密封鉆孔9以形成瓦斯室9a的封孔器1、穿過封孔器1并伸至瓦斯室9a的測(cè)量管2和設(shè)于測(cè)量管2的數(shù)據(jù)采集儀3；所述數(shù)據(jù)采集儀3包括用于將所采集的數(shù)據(jù)無線傳輸至外置終端8的無線數(shù)據(jù)傳輸模塊31；使用時(shí)，采用常規(guī)方法在煤層中打一個(gè)深度和大小符合要求的鉆孔9，連接封孔器1與測(cè)量管2，將封孔器1送入鉆孔9預(yù)定位置并密封鉆孔9，此時(shí)鉆孔9底部與封孔器1之間形成瓦斯室9a，連接測(cè)量管2與數(shù)據(jù)采集儀3，通過數(shù)據(jù)采集儀3即可測(cè)定不同時(shí)間的鉆孔9瓦斯氣體數(shù)據(jù)；由于數(shù)據(jù)采集儀3中植入了無線數(shù)據(jù)傳輸模塊31，可以實(shí)現(xiàn)無線傳輸，無需人工當(dāng)場(chǎng)記錄，可提高測(cè)定效率，并避免了數(shù)據(jù)讀取和打印過程中繁瑣的數(shù)據(jù)線連接，無線數(shù)據(jù)傳輸模塊31可與外置終端8進(jìn)行無線連接，便于數(shù)據(jù)的傳輸、共享和查閱；自動(dòng)記錄的方式有效避免了潛在的人為修改和人為出錯(cuò)，提高了測(cè)定結(jié)果的可信度。

本實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)采集儀3還包括處理控制器32、用于實(shí)時(shí)探測(cè)測(cè)量管2中氣流壓力的壓力傳感器33及用于給各用電部件供電的電源34，所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊31、壓力傳感器33及電源34均與處理控制器32相連，所述壓力傳感器33采集的壓力信號(hào)傳輸至處理控制器32并由處理控制器32處理為速度信號(hào)后通過無線數(shù)據(jù)傳輸模塊31傳輸至外置終端8；在本測(cè)定中，對(duì)于瓦斯氣體流速的準(zhǔn)確測(cè)量是十分重要的，但是如果直接采用現(xiàn)有的流量計(jì)，流量計(jì)在測(cè)量時(shí)會(huì)干擾流體形態(tài)，測(cè)量誤差大，存在測(cè)量死區(qū)；本裝置的數(shù)據(jù)采集儀3通過壓力傳感器33采集壓力信號(hào)，并通過處理控制器32中相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理算法將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化為流速信號(hào)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，使用方便，測(cè)量精度高；處理控制器32為單片機(jī)結(jié)構(gòu)，例如可為AT89S51單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制信號(hào)的編碼；電源34可采用防爆鋰電池，安全系數(shù)高，實(shí)現(xiàn)有效供電；無線數(shù)據(jù)傳輸模塊31可采用藍(lán)牙通信模塊，抗干擾能力強(qiáng)、保密性好、功耗低；此外，所述數(shù)據(jù)采集儀3還可包括顯示器35和指示燈36，所述顯示器35的輸入端與處理控制器32的輸出端相連，所述指示燈36與處理控制器32相連；顯示器35為液晶顯示屏，實(shí)時(shí)顯示測(cè)定結(jié)果，指示燈36為L(zhǎng)ED燈，分別對(duì)應(yīng)不同的參數(shù)的顯示狀態(tài)；數(shù)據(jù)采集儀3的各部件均可集成設(shè)計(jì)在一殼體上，便于攜帶、操作簡(jiǎn)便；殼體上還可設(shè)有相關(guān)按鍵，操作按鍵，可將測(cè)定過程數(shù)據(jù)及結(jié)果通過無線數(shù)據(jù)傳輸模塊31傳至其他接收端。

本實(shí)施例中，所述測(cè)量管2設(shè)有節(jié)流管段2a，所述節(jié)流管段2a的出口端連接有噴嘴5，所述壓力傳感器33設(shè)在節(jié)流管段2a中；測(cè)量管2優(yōu)選由柔性管(如膠管)制作而成，在不測(cè)量時(shí)可以將其盤起、方便攜帶，在使用時(shí)，可以將其直接松開，送入鉆孔9預(yù)定位置，能夠節(jié)省管路連接時(shí)間，同時(shí)對(duì)非線性鉆孔的適應(yīng)性強(qiáng)；節(jié)流管段2a與測(cè)量管2可分離或者一體化；節(jié)流管段2a中設(shè)有節(jié)流元件，可降低瓦斯氣體的壓力，由于在節(jié)流元件前后產(chǎn)生壓差，通過壓力傳感器33即可測(cè)得相應(yīng)的壓差達(dá)到測(cè)量流量的目的，能夠有效提高測(cè)定的精確度；節(jié)流管段2a與相應(yīng)噴嘴5相配合。

本實(shí)施例中，所述封孔器包括沿鉆孔9方向依次設(shè)置的第一封孔膠囊11和第二封孔膠囊12，所述第一封孔膠囊11與第二封孔膠囊12之間具有注漿間隙9b；該測(cè)定裝置還包括用于向第一封孔膠囊11和第二封孔膠囊12充氣的充氣組件及用于向注漿間隙9b灌注密封砂漿的注漿組件；封孔膠囊(包括第一封孔膠囊11與第二封孔膠囊12)能夠通過膨脹與鉆孔9配合，適應(yīng)鉆孔9凹凸不平的結(jié)構(gòu)，達(dá)到密封效果；采用前后兩封孔膠囊配合的結(jié)構(gòu)，能夠提高密封性能；此外，通過在兩封孔膠囊之間灌注密封砂漿，密封砂漿填滿注漿間隙9b及封孔膠囊與鉆孔9孔壁之間凹凸不平的部分，能夠?qū)崿F(xiàn)有效密封，且能夠限定灌漿區(qū)域，便于實(shí)際施工中的操作。

本實(shí)施例中，所述充氣組件包括充氣管41、氣體壓送器42及壓力表43；所述充氣管41的一端穿過第一封孔膠囊11后伸入第二封孔膠囊12、另一端與氣體壓送器42相連，所述壓力表43設(shè)在充氣管41上并實(shí)時(shí)檢測(cè)充氣管41內(nèi)的氣壓值；所述充氣管41上位于第一封孔膠囊11中的部分設(shè)有第一充氣孔(圖中未示出)，所述充氣管上位于第二封孔膠囊12中的部分設(shè)有第二充氣孔(圖中未示出)；充氣管41優(yōu)選為柔性管，對(duì)非線性鉆孔的適應(yīng)性強(qiáng)；氣體壓送器42可為電子式或者人力驅(qū)動(dòng)式，方便攜帶；壓力表43便于對(duì)封孔器1的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控；該結(jié)構(gòu)能夠快速、有效地密封鉆孔9，提高測(cè)定效率；第一封孔膠囊11、第二封孔膠囊12的前后端均設(shè)有相應(yīng)的快速管接頭，以便于相關(guān)管道的連接，同時(shí)防止封孔膠囊發(fā)生漏氣現(xiàn)象；第一充氣孔及第二充氣孔上均可連接上氣閥。

本實(shí)施例中，所述注漿組件包括注漿管61及注漿泵62，所述注漿管61的一端穿過第一封孔膠囊11后伸至注漿間隙9b中、另一端與注漿泵62相連；注漿管62優(yōu)選為柔性管，對(duì)非線性鉆孔的適應(yīng)性強(qiáng)；注漿泵62通過注漿管61將密封砂漿灌注在注漿間隙9b中，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，有利于提高測(cè)定效率。

最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。