一种多功能瓦斯参数测试仪器及其使用方法技术

本发明专利技术提供一种多功能瓦斯参数测试仪器及其使用方法，测试仪器包括水柱计、左阀门、右阀门、测量室、第一旋塞阀与第二旋塞阀，水柱计的两端均设有连通水柱计的左通道、右通道、左通气孔与右通气孔；左阀门设置在左通道上，用于控制左通道的通断；右阀门设置在右通道上，用于控制右通道的通断；第一旋塞阀设置在左通气孔与水柱计之间，用于控制左通气孔与外界大气的通断；测量室与右通气孔连通，用于在测量室中放置待测试煤样；第二旋塞阀设置在右通气孔与水柱计之间，用于控制水柱计、测量室与外界大气之间的通断。该多功能瓦斯参数测试仪器能够分别测试钻孔瓦斯涌出初速度q值、钻屑瓦斯解吸指标

【技术实现步骤摘要】
一种多功能瓦斯参数测试仪器及其使用方法


[0001]本专利技术属于测试仪器
，具体涉及一种多功能瓦斯参数测试仪器及其使用方法。

技术介绍

[0002]目前，煤与瓦斯突出事故是煤矿的第一号杀手，是发生频率最高、危害程度最大、死亡人数最多的煤矿安全事故类型。预防煤与瓦斯突出最直接有效的方法就是测试突出危险性的敏感指标，煤与瓦斯突出危险性敏感指标参数的测试有多种，包括复合指标法、钻屑瓦斯解吸指标法等多种，测试仪器也多种类型。
[0003]钻孔瓦斯涌出初速度是指在煤层中按规定的技术要求施工钻孔，在达到预定深度后，2min内在规定长度钻孔内涌出的瓦斯流量，用符号q表示，单位为L/min；目前，采用钻孔多级流量计测定钻孔瓦斯涌出初速度。
[0004]钻屑瓦斯解吸指标
△
h2是预测煤层突出危险性的钻屑瓦斯解吸指标之一，综合反映煤层的瓦斯含量及卸压初期瓦斯解吸速度的大小，用特定仪器测定钻屑试样在卸压初期一段时间(2min)瓦斯解吸而产生的压力差表示，单位为Pa。钻屑瓦斯解吸指标的测定原理为：将含瓦斯煤样瞬间暴露于大气中，或类似于大气环境条件的仪器中，根据等容或变容变压解吸原理测定煤样在不同时间段的瓦斯解吸量或不同时刻的瓦斯解吸速度，然后根据测定数据与煤样暴露时间的关系进行相应的数学处理，得出钻屑瓦斯解吸指标。
[0005]U型压力计是根据流体静力学原理将压力信号转变为液柱高度信号，用一定高度的液柱所产生的静压力平衡被测压力的方法来测量正压、差压和负压(真空度)。
[0006]日常在测试钻孔瓦斯涌出初速度、钻屑瓦斯解吸指标和瓦斯抽采参数时需同时携带三种仪器，不能实现单人作业，而且仪器种类繁多，操作携带不便。
[0007]因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种多功能瓦斯参数测试仪器及其使用方法，以至少解决目前在测试钻孔瓦斯涌出初速度、钻屑瓦斯解吸指标和瓦斯抽采参数时需同时携带三种仪器，不能实现单人作业，多种仪器操作携带不便等问题。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0010]一种多功能瓦斯参数测试仪器，所述测试仪器包括：
[0011]水柱计，所述水柱计的两端均设有连通水柱计的左通道、右通道、左通气孔与右通气孔；
[0012]左阀门，所述左阀门设置在所述左通道上，用于控制左通道的通断；
[0013]右阀门，所述右阀门设置在所述右通道上，用于控制右通道的通断；
[0014]第一旋塞阀，所述第一旋塞阀设置在左通气孔与所述水柱计之间，用于控制左通气孔与外界大气的通断；
[0015]测量室，所述测量室内放置有待测试煤样，所述测量室与右通气孔连通；
[0016]第二旋塞阀，所述第二旋塞阀设置在右通气孔与所述水柱计之间，用于控制水柱计、测量室与外界大气之间的通断。
[0017]如上所述的多功能瓦斯参数测试仪器，优选地，所述测试仪器还包括煤样瓶，所述煤样瓶放置于所述测量室内，所述煤样瓶用于盛放煤样。
[0018]如上所述的多功能瓦斯参数测试仪器，优选地，所述测量室的顶部装配有顶部旋塞，所述测量室的底部装配有底部旋塞；所述顶部旋塞与底部旋塞分别用于封闭测量室的顶部与底部。
[0019]如上所述的多功能瓦斯参数测试仪器，优选地，所述测量室的顶部连接有顶部气咀，所述测量室的底部连接有孔板；
[0020]所述顶部气咀与封孔器连接，用以引入煤层瓦斯气体；
[0021]所述孔板上设有通孔，所述孔板用于产生涡流使所述水柱计产生压差。
[0022]如上所述的多功能瓦斯参数测试仪器，优选地，所述水柱计为U型水柱计，所述水柱计上设置有刻度。
[0023]如上所述的多功能瓦斯参数测试仪器，优选地，所述第一旋塞阀为两通旋塞阀；
[0024]所述第二旋塞阀为三通旋塞阀；所述三通旋塞阀拧至底部时，所述水柱计与测量室隔绝，所述测量室与大气连通，所述三通旋塞阀拧至中间状态时，所述水柱计、测量室与大气三者连通，所述三通旋塞阀拧至顶端时，所述水柱计与大气隔绝，所述水柱计与测量室连通。
[0025]本专利技术还提供上述多功能瓦斯参数测试仪器的使用方法，在使用上述的多功能瓦斯参数测试仪器测试钻孔瓦斯涌出初速度q值时，包括以下步骤：
[0026]S1、将所述左阀门与所述右阀门关闭，旋拧所述第一旋塞阀使所述水柱计的一端与外界大气连通，旋拧所述第二旋塞阀使所述水柱计的另一端与所述测量室连通；
[0027]S2、将所述测量室的顶部连接所述顶部气咀，所述顶部气咀与封孔器连接，所述测量室的底部连接所述孔板，瓦斯气体依次通过顶部气咀、测量室和孔板，气体受到孔板影响产生的涡流使水柱计产生压差；
[0028]S3、读取水柱计压差值
△
h，通过计算公式得出钻孔瓦斯涌出初速度q值；
[0029]优选地，钻孔瓦斯涌出初速度q值的计算公式为：
[0030]q＝K
×
K1×△
h；
[0031]其中，K—所选用喷咀的流量系数，单位L/min
×
mm，该系数与孔板加工有关，该系数由实验确定；
[0032]K1—瓦斯浓度修正系数，故该系数取为1.34；
[0033]△
h—水柱计压差读数，单位mm；
[0034]再优选地，整个测定过程在2min内完成。
[0035]如上所述的多功能瓦斯参数测试仪器的使用方法，优选地，在使用所述多功能瓦斯参数测试仪器测试钻屑瓦斯解吸指标
△
h2时，包括以下步骤：
[0036]第一步、将所述左阀门与所述右阀门关闭，旋拧所述第一旋塞阀使所述水柱计的一端与外界大气连通；
[0037]第二步、将装有煤样的所述煤样瓶放入所述测量室中，拧紧所述顶部旋塞与底部
旋塞；
[0038]第三步、打开所述三通旋塞阀，三通旋塞阀旋拧至中间状态，使所述测量室、水柱计与外界大气均连通，在设定时间之后，将三通旋塞阀向上旋拧至最顶端，使所述测量室与外界大气隔绝，所述测量室仅与所述水柱计连通，一定时间之后读取水柱计两侧压差结果。
[0039]如上所述的多功能瓦斯参数测试仪器的使用方法，优选地，在使用所述多功能瓦斯参数测试仪器测试瓦斯抽采负压时，包括以下步骤：
[0040]首先将所述第一旋塞阀拧至底部，关闭所述左通气孔，将所述第二旋塞阀拧至底部，关闭所述右通气孔；
[0041]然后打开所述左阀门与右阀门，将所述左通道与右通道分别连接在待测抽采负压的管道上。
[0042]与最接近的现有技术相比，本专利技术提供的技术方案具有如下优异效果：
[0043]本专利技术的多功能瓦斯参数测试仪器能够分别测试钻孔瓦斯涌出初速度q值、钻屑瓦斯解吸指标
△
h2、瓦斯抽采负压以及压差等数据，能够显著提高工作效率，尤其适合在同一个地点测试工作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能瓦斯参数测试仪器，其特征在于，所述测试仪器包括：水柱计，所述水柱计的两端均设有连通水柱计的左通道、右通道、左通气孔与右通气孔；左阀门，所述左阀门设置在所述左通道上，用于控制左通道的通断；右阀门，所述右阀门设置在所述右通道上，用于控制右通道的通断；第一旋塞阀，所述第一旋塞阀设置在左通气孔与所述水柱计之间，用于控制左通气孔与外界大气的通断；测量室，所述测量室内放置有待测试煤样，所述测量室与右通气孔连通；第二旋塞阀，所述第二旋塞阀设置在右通气孔与所述水柱计之间，用于控制水柱计、测量室与外界大气之间的通断。2.根据权利要求1所述的多功能瓦斯参数测试仪器，其特征在于，所述测试仪器还包括煤样瓶，所述煤样瓶放置于所述测量室内，所述煤样瓶用于盛放煤样。3.根据权利要求2所述的多功能瓦斯参数测试仪器，其特征在于，所述测量室的顶部装配有顶部旋塞，所述测量室的底部装配有底部旋塞；所述顶部旋塞与底部旋塞分别用于封闭测量室的顶部与底部。4.根据权利要求1所述的多功能瓦斯参数测试仪器，其特征在于，所述测量室的顶部连接有顶部气咀，所述测量室的底部连接有孔板；所述顶部气咀与封孔器连接，用以引入煤层瓦斯气体；所述孔板上设有通孔，所述孔板用于产生涡流使所述水柱计产生压差。5.根据权利要求1-4任一所述的多功能瓦斯参数测试仪器，其特征在于，所述水柱计为U型水柱计，所述水柱计上设置有刻度。6.根据权利要求1-4任一所述的多功能瓦斯参数测试仪器，其特征在于，所述第一旋塞阀为两通旋塞阀；所述第二旋塞阀为三通旋塞阀；所述三通旋塞阀拧至底部时，所述水柱计与测量室隔绝，所述测量室与大气连通，所述三通旋塞阀拧至中间状态时，所述水柱计、测量室与大气三者连通，所述三通旋塞阀拧至顶端时，所述水柱计与大气隔绝，所述水柱计与测量室连通。7.多功能瓦斯参数测试仪器的使用方法，其特征在于，在使用如权利要求1～6任一所述的多功能瓦斯参数测试仪器测试钻孔瓦斯涌出初速度q值时，包括以下步骤：S1、将所述左阀门与...

【专利技术属性】
技术研发人员：周少玺，靳瑞静，
申请(专利权)人：周少玺，
类型：发明
国别省市：