專利名稱:實驗室模擬測定煤層瓦斯壓力的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種實驗室模擬測定煤層瓦斯壓力的裝置，包括置于恒溫水浴箱中的煤樣罐，所述煤樣罐包括罐體、罐蓋、罐蓋上設(shè)置的第一三通、連接第一三通其中一個端口的壓力表、連接第一三通另一端口的開關(guān)閥和與開關(guān)閥連接的快速接頭，快速接口連接真空管路和加壓管路，所述真空管路上依次設(shè)有真空泵和真空電磁閥，加壓管路上依次設(shè)有配氣瓶和加壓電磁閥，所述壓力表、真空電磁閥和加壓電磁閥均分別與控制儀表信號連接，控制儀表還信號連接有欠壓報警器。本實用新型是一種可在實驗室模擬測定煤層瓦斯壓力的裝置，在井下利用煤樣罐測定煤樣在特定時間段內(nèi)的解吸瓦斯壓力上升曲線和穩(wěn)定值，在地面實驗室對裝滿井下煤樣的煤樣罐進行吸附解吸試驗。
【專利說明】實驗室模擬測定煤層瓦斯壓力的裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種實驗室模擬測定煤層瓦斯壓力的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著礦井開采深度的增加，煤層瓦斯壓力、瓦斯含量升高，煤層突出危險性增大。根據(jù)《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》(2009)和《煤礦瓦斯抽采達標暫行規(guī)定》(安監(jiān)總煤裝〔2011〕163號)有關(guān)規(guī)定，煤層瓦斯壓力是進行煤層突出危險性鑒定、區(qū)域預(yù)測和區(qū)域防突措施效果檢驗、判定抽采達標效果的重要參數(shù)之一。準確測定煤層瓦斯壓力，對于準確判定煤層突出危險性、區(qū)域防突措施效果和抽采達標效果、搞好煤礦安全生產(chǎn)具有重要作用。
[0003]根據(jù)《煤礦井下煤層瓦斯壓力的直接測定方法》(AQ/T1047-2007)，采用井下實測的方法測定煤層瓦斯壓力，不但測壓工程量大、觀測時間長、勞動強度高，而且易受煤層賦存條件、封孔技術(shù)方法、礦山地質(zhì)條件的影響，特別是鉆孔涌水的影響，往往導(dǎo)致測量結(jié)果不準確。
[0004]為了克服鉆孔涌水對瓦斯壓力測量結(jié)果的影響，雖然采取了高壓注漿堵水、放水器放水等多種方法，測量結(jié)果依然不能取得滿意效果。
[0005]因此，目前還沒有一種適應(yīng)復(fù)雜地質(zhì)條件、排除水壓影響、測試方法簡單、測試周期短、工程量勞動量少的煤層瓦斯壓力測定裝置和方法，降低了煤層瓦斯壓力測定結(jié)果的準確性。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型的目的是提供一種可在實驗室模擬測定煤層瓦斯壓力的裝置，在井下利用煤樣罐測定煤樣在特定時間段內(nèi)的解吸瓦斯壓力上升曲線和穩(wěn)定值，在地面實驗室對裝滿井下煤樣的煤樣罐進行吸附解吸試驗，以模擬不同平衡壓力條件下特定時間段內(nèi)煤樣的解吸瓦斯壓力上升曲線和穩(wěn)定值，通過回歸分析對比，確定井下采樣地點的煤層瓦斯壓力。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:實驗室模擬測定煤層瓦斯壓力的裝置，包括置于恒溫水浴箱中的煤樣罐，所述煤樣罐包括罐體、罐蓋、罐蓋上設(shè)置的第一三通、連接第一三通其中一個端口的壓力表、連接第一三通另一端口的開關(guān)閥和與開關(guān)閥連接的快速接頭，快速接口連接真空管路和加壓管路，所述真空管路上依次設(shè)有真空泵和真空電磁閥，加壓管路上依次設(shè)有配氣瓶和加壓電磁閥，所述壓力表、真空電磁閥和加壓電磁閥均分別與控制儀表信號連接，控制儀表還信號連接有欠壓報警器。
[0008]所述快速接口通過第二三通連接真空管路和加壓管路。
[0009]所述恒溫水浴箱的外表面上設(shè)有射頻識別芯片。
[0010]本實用新型所述的實驗室模擬測定煤層瓦斯壓力的裝置，在井下利用煤樣罐測定煤樣在特定時間段內(nèi)的解吸瓦斯壓力上升曲線和穩(wěn)定值，在地面實驗室對裝滿井下煤樣的煤樣罐進行吸附解吸試驗，以模擬不同平衡壓力條件下特定時間段內(nèi)煤樣的解吸瓦斯壓力上升曲線和穩(wěn)定值，通過回歸分析對比，確定井下采樣地點的煤層瓦斯壓力。使用實驗室模擬測定煤層瓦斯壓力的裝置進行試驗，具有以下有益效果:(I)適用于任何復(fù)雜地質(zhì)條件，完全排除水壓的影響，準確確定煤層瓦斯壓力；(2)井下無需封孔測壓和定期觀測測壓數(shù)據(jù)，現(xiàn)場工程量和勞動量大大降低；(3)實驗室模擬速度快、時間短，測壓周期可縮短50%以上。

【附圖說明】

[0011]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0012]由圖1所示的實驗室模擬測定煤層瓦斯壓力的裝置，包括置于恒溫水浴箱6中的煤樣罐，恒溫水浴箱6設(shè)有溫度控制電路(溫度控制電路圖中未示出)，所述煤樣罐包括罐體7、罐蓋8、罐蓋8上設(shè)置的第一三通9、連接在第一三通9其中一個端口的壓力表10、連接在第一三通9另一端口的開關(guān)閥I和與開關(guān)閥I連接的快速接頭2。罐體7設(shè)置頂口，罐體7頂口處設(shè)置外螺紋，罐蓋8設(shè)有內(nèi)螺紋，罐蓋8覆蓋在罐體7的頂口處，并且罐蓋8與罐體7為螺紋連接。罐蓋8與罐體7之間設(shè)有密封圈4。罐蓋8上設(shè)有與罐體7內(nèi)腔連通的通氣口，所述第一三通9的其中一個端口與罐蓋8的通氣口對接。
[0013]所述恒溫水浴箱6的外表面上設(shè)有射頻識別芯片5，并且射頻識別芯片5粘貼在恒溫水浴箱6的外表面上，射頻識別芯片5俗稱電子標簽或者RFID芯片，當然，本實用新型不拘泥于上述形式，也可在恒溫水浴箱6側(cè)壁的外表面上設(shè)置插槽，將射頻識別芯片5插設(shè)在恒溫水浴箱6側(cè)壁外表面上的插槽內(nèi)即可。射頻識別芯片5可便于記錄煤樣試驗中各個時段的參數(shù)值，便于管理和統(tǒng)計數(shù)據(jù)。
[0014]所述快速接口通過第二三通3連接真空管路17和加壓管路11，所述真空管路17上依次設(shè)有真空泵16和真空電磁閥18，真空泵16依次通過真空電磁閥18、第二三通3、快速接頭2和開關(guān)閥I連接罐體7，真空管路17的端口連接在第二三通3的其中一個端口上；加壓管路11上依次設(shè)有配氣瓶13和加壓電磁閥12，配氣瓶13依次通過加壓電磁閥12、第二三通3、快速接頭2和開關(guān)閥I連接罐體7，加壓管路11的端口連接在第二三通3的另一個端口上。所述配氣瓶13為內(nèi)充有瓦斯氣體的高壓氣瓶。
[0015]所述壓力表10、真空電磁閥18和加壓電磁閥12均分別通過導(dǎo)線與控制儀表15信號連接，控制儀表15還通過導(dǎo)線信號連接有欠壓報警器14。所述恒溫水浴箱6、溫度控制電路、快速接頭2、欠壓報警器14和控制儀表15均為現(xiàn)有技術(shù)，故不詳細敘述。
[0016]利用本發(fā)明所述的實驗室模擬測定煤層瓦斯壓力的裝置，采用井下實測的方法測量采樣地點煤樣并得到解吸瓦斯壓力上升曲線穩(wěn)定值；采用實驗室模擬的方法，對采樣地點煤樣進行吸附解吸試驗，可測定不同吸附平衡壓力條件下的解吸瓦斯壓力上升曲線穩(wěn)定值，回歸分析吸附平衡壓力與解吸瓦斯壓力上升曲線穩(wěn)定值的關(guān)系；對比分析實驗室數(shù)據(jù)和井下實測數(shù)據(jù)，即可確定采樣地點的煤層瓦斯壓力。對于相同的煤樣和瓦斯氣體組分，使其在密閉空間一煤樣罐內(nèi)進行定容變壓解吸，吸附平衡壓力與解吸瓦斯壓力上升曲線穩(wěn)定值具有一一對應(yīng)關(guān)系。吸附平衡壓力由控制儀表、壓力傳感器和加壓電磁閥實現(xiàn)自動控制。
【權(quán)利要求】
1.實驗室模擬測定煤層瓦斯壓力的裝置，其特征在于:包括置于恒溫水浴箱中的煤樣罐，所述煤樣罐包括罐體、罐蓋、罐蓋上設(shè)置的第一三通、連接第一三通其中一個端口的壓力表、連接第一三通另一端口的開關(guān)閥和與開關(guān)閥連接的快速接頭，快速接口連接真空管路和加壓管路，所述真空管路上依次設(shè)有真空泵和真空電磁閥，加壓管路上依次設(shè)有配氣瓶和加壓電磁閥，所述壓力表、真空電磁閥和加壓電磁閥均分別與控制儀表信號連接，控制儀表還信號連接有欠壓報警器。2.如權(quán)利要求1所述的實驗室模擬測定煤層瓦斯壓力的裝置，其特征在于:所述快速接口通過第二三通連接真空管路和加壓管路。3.如權(quán)利要求1所述的實驗室模擬測定煤層瓦斯壓力的裝置，其特征在于:所述恒溫水浴箱的外表面上設(shè)有射頻識別芯片。
【文檔編號】G01N7-04GK204286977SQ201420732837
【發(fā)明者】魏風清, 殷秋朝, 張安生, 李朋宇, 史廣山 [申請人]焦作市美格安礦業(yè)科技有限公司