本发明专利技术涉及一种微负压抽气式煤层瓦斯井下粉碎解吸量测定方法与装置，属于煤层瓦斯含量测定领域。该方法通过在煤样粉碎过程中利用抽气泵提供微负压环境，并在粉碎后持续抽吸至煤样粉碎腔体内瓦斯浓度低于0.1％的技术手段，有效避免各种因为无法实现绝对密封而导致的粉碎量测定出现误差的现实问题；该装置包括煤样粉碎装置以及通过抽气泵与其项链的解吸仪，利用抽气泵在粉碎过程中对煤样粉碎装置提供微负压环境，并抽取煤样粉碎装置内瓦斯，根据进入解吸仪内的混合气体瓦斯浓度和混合气体体积对解吸瓦斯量进行计算，可保证煤样粉碎阶段瓦斯解吸量的计算准确。阶段瓦斯解吸量的计算准确。阶段瓦斯解吸量的计算准确。
【技术实现步骤摘要】
微负压抽气式煤层瓦斯井下粉碎解吸量测定方法与装置
[0001]本专利技术属于煤样瓦斯含量测定领域，涉及一种微负压抽气式煤层瓦斯井下粉碎解吸量测定方法与装置。
技术介绍
[0002]煤层瓦斯含量是掌握煤层瓦斯赋存规律、摸清矿井瓦斯灾害危险程度的重要指标，煤层瓦斯含量参数测定已成为高瓦斯和突出矿井工作面瓦斯抽采达标评判、工作面消除突出危险性评价的重要手段。目前煤层瓦斯含量测定方法有直接法和间接法两种。间接法测定涉及参数较多，瓦斯压力的测定和相关参数的选取影响计算结果的准确性。瓦斯含量井下直接法测定主要包括测量并计算煤样瓦斯损失量、煤样瓦斯解吸量和粉碎瓦斯解吸量三部分，其中煤样瓦斯损失量和煤样瓦斯解吸量需要在井下直接测量，而煤样粉碎瓦斯解吸量测定目前却只能将煤样运送到地面实验室进行粉碎测量，导致煤层瓦斯含量直接测定过程时间较长，严重影响了抽采达标评判、消突效果评价等作业循环的工作效率。因此，煤层瓦斯含量直接测定法是实现全部过程井下直接测量、数据井下自动上传成为解决问题的关键，也是煤矿灾害防治智能化、自动化的必然需求。
[0003]煤样瓦斯的粉碎量实现在井下直接测定，能解决瓦斯含量井下直接测定的延时问题，从而实现一站式测量，大大减少误差。由于煤样粉碎过程中，粉碎机要求高转速(10000r/min)运转，一直不能满足井下粉碎过程中需要本安防爆的特殊条件，同时，煤样粉碎过程中需要保证粉碎腔的绝对密封，这些都成为关键问题，也已成为煤层瓦斯含量井下直接测定过程中的最后一公里的痛点和难点。现有的井下技术条件，在粉碎机高速旋转时，粉碎腔不可能做到完全密封，煤样瓦斯的粉碎量测定往往会出现较大的误差。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种微负压抽气式煤层瓦斯井下粉碎解吸量测定方法与装置，利用抽气泵创造煤样粉碎装置的微负压环境，从而不需要过度密封即可解决井下瓦斯粉碎解吸量测定过程中粉碎机高速旋转且需要绝对密封的重大关键问题，提高煤层瓦斯含量井下直接测定工作的效率和自动化水平。
[0005]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种微负压抽气式煤层瓦斯井下粉碎解吸量测定方法，包括以下步骤：
[0007]采用煤样粉碎装置粉碎煤样，利用抽气泵对煤样粉碎装置进行微负压抽气引流，使得粉碎解吸出的瓦斯气体在微负压引流作用下进入解吸仪内部的储气罐；煤样粉碎停止后，继续通过抽气泵对煤样粉碎装置进行微负压抽气引流，直至煤样粉碎装置内瓦斯浓度低于0.1％。
[0008]可选的，还包括煤样粉碎前准备，启动煤样粉碎装置之前，将煤样粉碎装置通过抽气泵与解吸仪相连，并检查气密性。
[0009]可选的，粉碎室内瓦斯浓度低于0.1％时，测得解吸仪储气罐内瓦斯混合气体体积
V，记录解吸仪储气罐气压P、解吸仪储气罐摄氏温度t、解吸仪储气罐内瓦斯浓度C，打开煤样粉碎装置测得煤样粉碎装置煤样重量W，瓦斯粉碎解吸量Q
粉碎
＝[V
×
P/P0×
T0/(T0+t)
×
C]/W；其中，P0为标准大气压，101325Pa；T0为标准开尔文温度，273K。
[0010]可选的，利用抽气泵对煤样粉碎装置进行微负压抽气引流过程中，抽气泵工作状态下压差保持在10Pa。
[0011]一种微负压抽气式煤层瓦斯井下粉碎解吸量测定装置，包括煤样粉碎装置，所述煤样粉碎装置通过抽气泵连接至解析仪。
[0012]可选的，所述煤样粉碎装置包括煤样粉碎腔体，盖合在所述煤样粉碎腔体上的粉碎腔体上盖，所述粉碎腔体上盖上连接有延伸至所述煤样粉碎腔体内的用于粉碎煤样的粉碎模块。
[0013]可选的，所述粉碎模块包括设置在所述粉碎腔体上盖上的粉碎腔体转轴，所述粉碎腔体转轴上设置有粉碎刀片。
[0014]可选的，所述煤样粉碎装置上设有粉碎腔体甲烷传感器。
[0015]可选的，所述煤样粉碎装置上设有压差传感器。
[0016]可选的，所述解吸仪包括解吸仪外壳以及集成在所述解吸仪外壳内的集成式温度传感器、集成式大气压力传感器、集成式甲烷传感器、集成式流量气体流量传感器、解吸仪水柱计以及解吸仪储气罐。
[0017]本专利技术的有益效果在于：
[0018]本专利技术提供一种微负压抽气式煤层井下瓦斯粉碎解吸量测定方法，井下粉碎腔不需要过度密封，呈微负压进气环境，从而解决井下瓦斯粉碎解吸量测定过程中粉碎机高速旋转且需要绝对密封的重大关键问题，可保证煤层粉碎瓦斯量的测定准确率；采用井下集成式粉碎、瓦斯解吸装置，提高煤层瓦斯含量井下直接测定工作的效率和自动化水平。
[0019]本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
[0020]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述，其中：
[0021]图1为本专利技术的装置结构示意图；
[0022]图2为本专利技术测定前的装置状态示意图；
[0023]图3为本专利技术测定中的装置状态示意图；
[0024]图4为本专利技术测定后的装置状态示意图；
[0025]图5为本专利技术的流程示意图。
[0026]附图标记：煤样粉碎腔体1、粉碎腔体上、下盖接缝处2、粉碎刀片3、粉碎腔体上盖4、粉碎腔体甲烷传感器5、粉碎腔体转轴6、压差传感器7、本安防爆微型泵(抽气泵、微型抽气泵、微负压抽气泵、微型泵)8、连接软管9、解吸仪外壳10、集成式温度传感器11、集成式大气压力传感器12、集成式甲烷传感器13、集成式流量气体流量传感器14、解吸仪水柱计15、
解吸仪储气罐16。
具体实施方式
[0027]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0028]其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利技术的限制；为了更好地说明本专利技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
[0029]本专利技术实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本专利技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种微负压抽气式煤层瓦斯井下粉碎解吸量测定方法，其特征在于，包括以下步骤：采用煤样粉碎装置粉碎煤样，利用抽气泵对煤样粉碎装置进行微负压抽气引流，使得粉碎解吸出的瓦斯气体在微负压引流作用下进入解吸仪内部的储气罐；煤样粉碎停止后，继续通过抽气泵对煤样粉碎装置进行微负压抽气引流，直至煤样粉碎装置内瓦斯浓度低于0.1％。2.根据权利要求1所述的微负压抽气式煤层瓦斯井下粉碎解吸量测定方法，其特征在于，还包括煤样粉碎前准备，启动煤样粉碎装置之前，将煤样粉碎装置通过抽气泵与解吸仪相连，并检查气密性。3.根据权利要求1所述的微负压抽气式煤层瓦斯井下粉碎解吸量测定方法，其特征在于，粉碎室内瓦斯浓度低于0.1％时，测得解吸仪储气罐内瓦斯混合气体体积V，记录解吸仪储气罐气压P、解吸仪储气罐摄氏温度t、解吸仪储气罐内瓦斯浓度C，打开煤样粉碎装置测得煤样粉碎装置煤样重量W，瓦斯粉碎解吸量Q
粉碎
＝[V
×
P/P0×
T0/(T0+t)
×
C]/W；其中，P0为标准大气压，101325Pa；T0为标准开尔文温度，273K。4.根据权利要求1所述的微负压抽气式煤层瓦斯井下粉碎解吸量测定方法，其特征在于，利用抽气泵...
【专利技术属性】
技术研发人员：张志刚，张庆华，冯康武，邓华易，孙臣，王麒翔，赵旭生，孙海涛，马国龙，刘志伟，吕贵春，胡杰，武磊，肖乔，
申请(专利权)人：中煤科工集团重庆研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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