一种煤矿井下突出参数一体化快速测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种煤矿井下突出参数一体化快速测量装置及方法，当测量煤的坚固性系数时，破碎及筛分装置对待测煤样进行设定次数的冲击破碎过程；完成冲击破碎后对煤粉进行筛分，符合要求的煤粉通过冲击筛板掉落至计量筒内，获取每组煤粉高度，根据设定阈值筛选出有效数据，最后将有效数据反馈给数据处理中心得出煤的坚固性系数；当测量煤的瓦斯含量时，仍然采用该装置通过瓦斯流量监测装置测试煤样自然解吸瓦斯含量和煤样粉碎后解吸瓦斯含量，最后数据处理中心分析处理后得出煤的瓦斯含量。整个过程全部在井下实现，并且煤的坚固性系数和瓦斯含量测定过程均采用同一个装置即可实现，最终实现快速、精准地测定煤的坚固性系数和瓦斯含量。系数和瓦斯含量。系数和瓦斯含量。

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿井下突出参数一体化快速测量装置及方法


[0001]本专利技术涉及一种煤矿井下突出参数一体化快速测量装置及方法，适用于煤坚固性系数和瓦斯含量的井下快速测定，属于煤矿瓦斯灾害防治领域。

技术介绍

[0002]煤与瓦斯突出是煤矿井下主要灾害之一，会造成严重的人员伤亡和财产损失。为了降低煤与瓦斯突出发生可能性，目前行业的《煤矿安全规程》规定，煤层开采前必须进行突出参数测定，突出参数达标后方可进行煤层开采。常用的突出参数包含煤的坚固性系数、瓦斯含量和钻屑解吸指标等。
[0003]其中，关于测量获取煤矿中煤的坚固性系数和瓦斯含量，行业现有方式是先在所需测试的煤矿井下采集煤样，然后将煤样输送至井上，接着先将煤样通过破碎筒粉碎，然后经过筛分后通过计量筒确定其体积，最后采用相应计算公式获得该煤的坚固性系数；该方法虽然能较为准确的测定煤的坚固性系数，但是由于其需要将煤样从井下采集后转移至井上，需要耗费较长的转运时间，另外测定过程中需要使用多种不同的设备，即煤样还需在多种设备之间进行转移，使得整个测定过程的步骤繁琐，一旦在任意一次转移过程中存在煤样未本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤矿井下突出参数一体化快速测量装置，其特征在于，包括破碎及筛分装置、计量装置、瓦斯流量监测装置、防爆机箱和数据处理中心；所述破碎及筛分装置包括气缸、冲击磁块、冲击筛板和破碎筒，破碎筒一端为封堵端、另一端敞口，破碎筒内设有破碎腔，冲击筛板可拆卸固定在靠近敞口的破碎腔内、且其上表面与破碎筒内壁垂直，冲击筛板上设有多个筛孔，用于对破碎后的煤粉进行筛分；所述气缸装在破碎筒外部，且其伸缩杆能沿着破碎筒外侧壁伸缩移动，伸缩杆的端部装有磁铁，在破碎筒内顶部装有挡块，用于对冲击磁块进行限位，所述冲击磁块处于冲击筛板与挡块之间的破碎腔内，且能在破碎腔内自由移动；当气缸带动伸缩杆沿破碎筒外侧壁伸缩移动并靠近处于破碎腔内的冲击磁块时，伸缩杆端部的磁铁与冲击磁块形成磁性连接，此时伸缩杆移动能带动冲击磁块同步移动；当冲击磁块移动至挡块处被限位，同时伸缩杆端部继续向破碎筒顶端移动，冲击磁块与磁铁之间的距离增加，直至两者的磁性连接断开，使得冲击磁块与磁铁分离，冲击磁块在破碎腔内做自由落体运动直至对冲击筛板进行冲击；所述计量装置包括计量筒、振荡器、颗粒压实锤、计量气缸和位移传感器，计量筒装在破碎筒下部，且两者通过快开结构密封连接；振荡器装在计量筒外部，用于对冲击筛板筛分时提供振动力；颗粒压实锤处于计量筒内，其下端通过气路与计量气缸气路连接，计量气缸能带动颗粒压实锤在计量筒内沿其轴线移动，对落入计量筒内的煤粉进行压实，所述位移传感器和计量气缸均装在防爆机箱内，且位移传感器装在计量气缸一侧，用于对计量气缸带动颗粒压实锤的移动距离进行检测；所述瓦斯流量监测装置包括单向止回阀、干燥器和流量计，单向止回阀装在破碎筒顶端，且其进气端伸入至破碎腔内，所述干燥器和流量计均装在防爆机箱内，单向止回阀的出气端通过管路与干燥器连接，用于将破碎腔内的瓦斯混合气体输送至干燥器内，干燥器对瓦斯混合气体进行干燥后将其通过管路输送至流量计，流量计对气体流量进行监测；所述数据处理中心包括工业计算机和电源，工业计算机与位移传感器和流量计通过电缆连接，用于获取位移传感器反馈的检测数据和流量计反馈的检测数据，工业计算机对数据进行分析处理后，从而获得煤的坚固性系数和瓦斯含量；所述电源为工业计算机供电。2.根据权利要求1所述煤矿井下突出参数一体化快速测量装置，其特征在于，所述气缸为两个，两个气缸对称装在破碎筒两侧。3.根据权利要求1所述煤矿井下突出参数一体化快速测量装置，其特征在于，所述冲击筛板为耐冲击材质制成。4.根据权利要求1所述煤矿井下突出参数一体化快速测量装置，其特征在于，所述快开结构为U型卡箍，破碎筒和计量筒的连接处均设有凸缘，且每个凸缘上均开设凹槽，U型卡箍插入凹槽内对破碎筒和计量筒之间进行固定连接。5.根据权利要求1所述煤矿井下突出参数一体化快速测量装置，其特征在于，所述冲击筛板上各个筛孔的孔径相同。6.根据权利要求1所述煤矿井下突出参数一体化快速测量装置，其特征在于，所述破碎筒和计量筒内部均为圆筒形，所述冲击磁块为圆柱形，所述冲击筛板为圆盘形。7.根据权利要求1所述煤矿井下突出参数一体化快速测量装置，其特征在于，所述流量计的量程为0～300ml/min，且为低压阻流量计。8.根据权利要求1所述煤矿井下突出参数一体化快速测量装置，其特征在于，所述工业
计算机为本质安全型，电源电压为36V，防爆机箱内含循环通风风扇，电缆为防爆电缆。9.根据权利要求1所述煤矿井下突出参数一体化快速测量装置，其特征在于，所述破碎筒尺寸为φ50mm
×
300mm，计量筒尺寸为φ50mm
×
200mm，两者内部承受的气压最大值均为10MPa。10.一种根据权利要求1至9任一项所述煤矿井下突出参数一体化快速测量装置的工作方法，其特征在于，具体步骤为：当测量煤的坚固性系数时：
①
从井下测量点钻孔获取煤样，保证煤样的自然含水状态，用小锤砸碎制成20mm～30mm的小块，以相同重量分成多份待测煤样，然后以m份为一组，共分成多组；
②
选择设定规格的冲击筛板，安装至破碎筒内，然后打开快开结构使破碎筒和计量筒分离，并在将气缸的伸缩杆伸出使磁铁与冲击磁块形成磁性连接，接着选择其中1组，并从该...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟成，孙勇，余旭，徐吉钊，张海宾，朱薪宇，丛钰洲，王彦霖，刘振宇，魏星宇，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：