一種礦井鉆孔瓦斯涌出速度快速測定儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種礦井鉆孔瓦斯涌出速度快速測定裝置，尤其適用于煤礦井下順層及穿層鉆孔瓦斯涌出速度的測定，屬于煤礦開采技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]煤與瓦斯突發(fā)事故是影響我國煤炭資源安全開采的主要動力災(zāi)害之一，隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對煤炭的需求量逐漸增加，進(jìn)而引起國內(nèi)煤炭開采強(qiáng)度、深度的增加。每年我國具有煤與瓦斯突出災(zāi)害的礦井?dāng)?shù)目成百對增加，煤與瓦斯動力災(zāi)害事故對煤礦安全生產(chǎn)的威脅日趨嚴(yán)重。
[0003]煤與瓦斯突發(fā)時形成的沖擊波會破壞采掘空間的設(shè)施，拋出的煤、巖傷害或掩埋現(xiàn)場工作人員，瞬間涌入采掘空間的大量瓦斯使井下風(fēng)流中瓦斯?jié)舛妊杆僭龈撸斐扇藛T窒息死亡，遇到火源時甚至可能引起瓦斯爆炸事故。國家每年對煤與瓦斯防治工作的投入很大，雖然取得了一些成果，但每年的突出事故次數(shù)與死亡人數(shù)并沒有明顯減少。
[0004]目前煤與瓦斯突出的防治手段主要是“區(qū)域綜合防災(zāi)措施”和“局部綜合防災(zāi)措施”，即兩級“四位一體”綜合防突措施。區(qū)域與局部綜合防突措施的第一條都為突出危險性預(yù)測。表明突出危險性預(yù)測在煤與瓦斯防治工作中的重要性。煤層瓦斯涌出速度是預(yù)測煤層突出危險性的重要指標(biāo)之一，它與煤層瓦斯壓力、煤層透氣生系數(shù)、煤體的瓦斯解析能力有關(guān)。研宄表明，礦井鉆孔瓦斯涌出速度越快，單位時間內(nèi)回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛仍礁?，礦井需風(fēng)量越大。因此快速測定礦井順層及穿層鉆孔瓦斯涌出速度，對煤層突出危險性預(yù)測、抽采率的計(jì)算、本煤層瓦斯涌出量、礦井需風(fēng)量的確定有重要意義。
[0005]目前煤礦常用的瓦斯涌出速度測定儀多為以化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的電子測定儀，其造價昂貴，容易損壞，且這種電子儀器一旦損壞，其本無法維修。
[0006]本本實(shí)用新型提供了一種瓦斯快速測定儀，其采用輕便、強(qiáng)度高且抗沖擊性能優(yōu)良的ABS樹脂材料制成，價格低廉，不易損壞，并且易于維修。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型提供的一種礦井鉆孔瓦斯涌出速度快速測定儀，目的是為礦井工作人員，提供一種快速、簡捷且造價低廉的礦井鉆孔瓦斯涌出速度快速測定裝置，使他們快速、真實(shí)的掌握煤層瓦斯突出危險性參數(shù)。本實(shí)用新型提供的一種礦井鉆孔瓦斯涌出速度快速測定儀，其包括橡皮膠管、導(dǎo)氣室、兩個量筒、固定底座和連通管，其特征在于，所述的兩個量筒設(shè)置在所述的固定底座的兩端，所述的兩個量筒通過所述的連接管將所述的兩個量筒的底部相通，使兩個量筒可以實(shí)現(xiàn)容量交換，所述的兩個量筒的頂端分別均設(shè)置有導(dǎo)氣口，其中一個所述的量筒的導(dǎo)氣口的下方設(shè)置有導(dǎo)氣室，所述的橡皮膠管與靠近導(dǎo)氣室的導(dǎo)氣口連接。
[0008]進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述的導(dǎo)氣室設(shè)置在所述的量筒的上端，所述的導(dǎo)氣室包括導(dǎo)氣室開關(guān)、計(jì)時器、儲氣室、出氣口、進(jìn)氣口、進(jìn)氣閥、出氣閥和固定彈簧；其中，所述的出氣口和所述的出氣閥設(shè)置在所述的導(dǎo)氣室的一側(cè)，且與外界大氣相通，所述的進(jìn)氣口和所述的進(jìn)氣閥設(shè)置在所述的導(dǎo)氣室的另一側(cè)，且與所述的量筒的下部相通，在所述的進(jìn)氣閥和所述的導(dǎo)氣室側(cè)壁之間、所述的出氣閥與所述的導(dǎo)氣室側(cè)壁之間均設(shè)置有所述的固定彈黃。
[0009]進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述的兩個量筒的直徑為60mm，有效量程均大于1L。
[0010]進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述的導(dǎo)氣口、出氣口、進(jìn)氣口的開口斷面均為直徑為5mm的圓孔。
[0011]進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述的計(jì)時器設(shè)置在所述的量筒的側(cè)壁上，用于記錄氣體涌入時間，且所述的計(jì)時器具有歸零和儲存功能。
[0012]進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述的量筒采用ABS樹脂材料制成。
[0013]使用本實(shí)用新型提供的礦井鉆孔瓦斯涌出速度快速測定儀測定礦井鉆孔瓦斯涌出速度時，將橡皮膠管與鉆孔排氣口連接，使瓦斯氣體通過橡皮膠管由導(dǎo)氣口進(jìn)入導(dǎo)氣室。此時導(dǎo)氣室開關(guān)關(guān)閉，進(jìn)氣閥關(guān)閉，出氣閥打開，瓦斯氣體由導(dǎo)氣室經(jīng)出氣口排入大氣中。待瓦斯氣體涌出穩(wěn)定后，打開導(dǎo)氣室開關(guān)，此時計(jì)時器被觸發(fā)，記錄氣體涌入開始時間。同時，導(dǎo)氣室進(jìn)氣閥打開，出氣閥關(guān)閉，瓦斯氣體由導(dǎo)氣室經(jīng)進(jìn)氣口進(jìn)入量筒。由于瓦斯氣體不溶于水，瓦斯氣體壓力迫使量筒內(nèi)蒸餾水由連通管排入另一量筒。一段時間后，關(guān)閉導(dǎo)氣室開關(guān)，計(jì)時器記錄氣體涌入停止時間，涌入量筒的瓦斯氣體體積可由量筒刻度直接讀出。由此可快速計(jì)算鉆孔瓦斯氣體涌出速度。測定完成后再次打開導(dǎo)氣室開關(guān)，測定儀在大氣壓作用下恢復(fù)到測定前狀態(tài)，可進(jìn)行下一次測定工作。本實(shí)用新型的測定儀操作簡單，成體低，可循環(huán)多次測量。
【附圖說明】
[0014]附圖為礦井鉆孔瓦斯涌出速度快速測定儀組成示意圖。其中:
[0015]圖1為本實(shí)用新型礦井鉆孔瓦斯涌出速度快速測定儀的正視圖。
[0016]圖2為本實(shí)用新型礦井鉆孔瓦斯涌出速度快速測定儀的俯視圖。
[0017]圖3為本實(shí)用新型連通管的局部放大圖。
[0018]圖4為本實(shí)用新型導(dǎo)氣室的局部放大圖。
[0019]圖中:1-橡皮膠管，2-導(dǎo)氣口，3-導(dǎo)氣室，4-量筒，5-固定底座，6-連通管。，3-1-導(dǎo)氣室開關(guān)，3-2-計(jì)時器，3-3-儲氣室，3-4-出氣口，3_5_進(jìn)氣口，3_6_進(jìn)氣閥，3-7-出氣閥，3-8-固定彈簧。
【具體實(shí)施方式】
[0020]圖1至圖4中所示是本實(shí)用新型礦井鉆孔瓦斯涌出速度快速測定儀結(jié)構(gòu)的組成。如圖1-4所示，本實(shí)用新型提供的一種礦井鉆孔瓦斯涌出速度快速測定儀，其包括橡皮膠管、導(dǎo)氣室、兩個量筒、固定底座和連通管，兩個量筒設(shè)置在固定底座的兩端，兩個量筒通過連接管將兩個量筒的底部相通，使兩個量筒可以實(shí)現(xiàn)容量交換，如圖3所示，兩個量筒的頂端分別均設(shè)置有導(dǎo)氣口，其中一個量筒的導(dǎo)氣口的下方設(shè)置有導(dǎo)氣室，橡皮膠管與靠近導(dǎo)氣室的導(dǎo)氣口連接。
[0021]如圖4所示，導(dǎo)氣室設(shè)置在量筒的上端，導(dǎo)氣室包括導(dǎo)氣室開關(guān)、計(jì)時器、儲氣室、出氣口、進(jìn)氣口、進(jìn)氣閥、出氣閥和固定彈簧；其中，出氣口和出氣閥設(shè)置在導(dǎo)氣室的一側(cè)，且與外界大氣相通，進(jìn)氣口和進(jìn)氣閥設(shè)置在導(dǎo)氣室的另一側(cè)，且與量筒的下部相通，在進(jìn)氣閥和導(dǎo)氣室側(cè)壁之間、出氣閥與導(dǎo)氣室側(cè)壁之間均設(shè)置有所述的固定彈簧。
[0022]在本實(shí)施例中，兩個量筒的直徑為60mm，有效量程均大于1L。導(dǎo)氣口、出氣口、進(jìn)氣口的開口斷面均為直徑為5_的圓孔。計(jì)時器設(shè)置在所述的量筒的側(cè)壁上，用于記錄氣體涌入時間，且計(jì)時器具有歸零和儲存功能。量筒采用ABS樹脂材料制成。
[0023]在采用本實(shí)用新型提供的礦井鉆孔瓦斯涌出速度快速測定儀來測定時，其具體的使用步驟為:
[0024](I)、首次使用時，打開導(dǎo)氣室開關(guān)3-1，使進(jìn)氣閥3-6打開，出氣閥3-7關(guān)閉，從另一量筒4的導(dǎo)氣口 2倒入IL的蒸餾水，在大氣壓的作用下，蒸餾水將在兩個量筒4內(nèi)平分，關(guān)閉導(dǎo)氣室開關(guān)3-1 ；
[0025](2)、測定鉆孔瓦斯涌出速度時，將橡皮膠管I與鉆孔接口連接，由鉆孔中涌出的瓦斯氣體從橡皮膠管I經(jīng)導(dǎo)氣口 2涌入導(dǎo)氣室3。在導(dǎo)氣室開關(guān)3-1關(guān)閉的情況下，進(jìn)氣閥3-6關(guān)閉，出氣閥3-7打開，瓦斯氣體經(jīng)出氣口 3-4涌入大氣中。測定時打開導(dǎo)氣室開關(guān)3-1，觸發(fā)計(jì)時器3-2記錄瓦斯氣體涌入開始時間tl，此時進(jìn)氣閥3-6打開，出氣閥3-7關(guān)閉，瓦斯氣體經(jīng)進(jìn)氣口 3-5涌入量筒中。瓦斯氣體迫使量筒中蒸餾水經(jīng)連通管6向另一量筒中流動。測定完成后關(guān)閉導(dǎo)氣室開關(guān)3-1，此時，計(jì)時器記錄瓦斯氣體涌入結(jié)束時間t2，涌入量筒中的瓦斯氣體體積Q可由量筒4直接讀出。至此可得出鉆孔瓦斯涌出速度V:V =Q/(t2~tl)ο
[0026](3)、每次測定結(jié)束后，斷開橡皮膠管I與鉆孔接口的連接，打開導(dǎo)氣室開關(guān)3-1，此時量筒內(nèi)蒸餾水通過進(jìn)氣口 3-5、導(dǎo)氣口 2、橡皮膠管I與大氣連通，在大氣壓作用下，重新恢復(fù)到測定前狀態(tài)，可進(jìn)行下一次測定；
[0027]本實(shí)用新型的測定儀中蒸餾水可循環(huán)使用，除首次使用時要執(zhí)行(1)-(3)步驟，以后使用時只需執(zhí)行(2)-(3)便可，操作簡單，可循環(huán)使用，成本低。。
[0028]以上實(shí)施方式僅用于說明本實(shí)用新型，而并非對本實(shí)用新型的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本實(shí)用新型的范疇，本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種礦井鉆孔瓦斯涌出速度快速測定儀，其包括橡皮膠管、導(dǎo)氣室、兩個量筒、固定底座和連通管，其特征在于，所述的兩個量筒設(shè)置在所述的固定底座的兩端，所述的兩個量筒通過所述的連通管將所述的兩個量筒的底部相通，使兩個量筒可以實(shí)現(xiàn)容量交換，所述的兩個量筒的頂端分別均設(shè)置有導(dǎo)氣口，其中一個所述的量筒的導(dǎo)氣口的下方設(shè)置有導(dǎo)氣室，所述的橡皮膠管與靠近導(dǎo)氣室的導(dǎo)氣口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦井鉆孔瓦斯涌出速度快速測定儀，其特征在于，所述的導(dǎo)氣室設(shè)置在所述的量筒的上端，所述的導(dǎo)氣室包括導(dǎo)氣室開關(guān)、計(jì)時器、儲氣室、出氣口、進(jìn)氣口、進(jìn)氣閥、出氣閥和固定彈簧；其中，所述的出氣口和所述的出氣閥設(shè)置在所述的導(dǎo)氣室的一側(cè)，且與外界大氣相通，所述的進(jìn)氣口和所述的進(jìn)氣閥設(shè)置在所述的導(dǎo)氣室的另一側(cè)，且與所述的量筒的下部相通，在所述的進(jìn)氣閥和所述的導(dǎo)氣室側(cè)壁之間、所述的出氣閥與所述的導(dǎo)氣室側(cè)壁之間均設(shè)置有所述的固定彈簧。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦井鉆孔瓦斯涌出速度快速測定儀，其特征在于，所述的兩個量筒的直徑為60mm，有效量程均大于1L。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦井鉆孔瓦斯涌出速度快速測定儀，其特征在于，所述的導(dǎo)氣口、出氣口、進(jìn)氣口的開口斷面均為直徑為5mm的圓孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種礦井鉆孔瓦斯涌出速度快速測定儀，其特征在于，所述的計(jì)時器設(shè)置在所述的量筒的側(cè)壁上，用于記錄氣體涌入時間，且所述的計(jì)時器具有歸零和儲存功能。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦井鉆孔瓦斯涌出速度快速測定儀，其特征在于，所述的量筒采用ABS樹脂材料制成。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種礦井鉆孔瓦斯涌出速度快速測定儀，適用于具有瓦斯動力災(zāi)害的煤礦井下直接快速測定鉆孔瓦斯涌出速度。其由一個橡皮膠管、兩個有導(dǎo)氣口的量筒、一個連通管、一個固定底座、一個導(dǎo)氣室、一個計(jì)時器構(gòu)成。測定鉆孔瓦斯涌出速度時，先將橡皮膠管與鉆孔連接，此時導(dǎo)氣室開關(guān)關(guān)閉，瓦斯氣體通過導(dǎo)氣室排入大氣中，測定瓦斯涌出速度時，打開導(dǎo)氣室開關(guān)，此時計(jì)時器被觸發(fā)，同時瓦斯氣體不再排入大氣中，而是經(jīng)導(dǎo)氣室涌入量筒。計(jì)時器與量筒分別記錄瓦斯氣體涌出時間與體積，由此可快速確定鉆孔中瓦斯氣體涌出速度，該測定儀結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，成本低，使用效果好。
【IPC分類】E21B47-00
【公開號】CN204609861
【申請?zhí)枴緾N201520144756
【發(fā)明人】王浩, 孟賢正, 張永將, 程國建, 李思乾, 易恩兵
【申請人】中煤科工集團(tuán)重慶研究院有限公司
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年3月13日