一種瓦斯采樣裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種瓦斯采樣裝置，屬于礦山設(shè)備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]我國煤炭資源豐富，各大中小型煤礦遍及國內(nèi)絕大部份省、市、自治區(qū)。在全國所有煤礦中，除一小部份是低瓦斯煤礦外，大部份煤礦都是高瓦斯煤礦。煤層瓦斯含量是瓦斯治理和防治及煤層氣評價和開發(fā)等相關(guān)領(lǐng)域的重要參數(shù)之一，同時瓦斯含量測定一直是瓦斯預(yù)測和瓦斯治理領(lǐng)域的國際性難題。根據(jù)煤炭行業(yè)“先抽后采”等相關(guān)政策的規(guī)定和要求，各高瓦斯煤礦都裝備配置了瓦斯采樣系統(tǒng)。至今沒有突破的主要原因有兩點:第一、煤樣不能保證定點采集，第二、瓦斯損失量無法做到準(zhǔn)確計算。瓦斯含量要準(zhǔn)確測定就必須同時滿足以上兩點要求。目前，國內(nèi)外很多專家把瓦斯含量測定的重點放在了損失量計算上，建立了不同的模型來模擬瓦斯吸附和解析過程，從而得出了一系列的計算公式來計算瓦斯含量在測定中的損失量；由于瓦斯的吸附、解析是一個化學(xué)、物理和復(fù)雜環(huán)境條件等共同作用的過程，然而這些模型都是在實驗室中建立的，條件單一、模型簡單等因素導(dǎo)致不可能完全符合煤層瓦斯實際解析情況。因此，至今沒有一個人或一種設(shè)備可以準(zhǔn)確地測定瓦斯含量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種瓦斯采樣裝置，操作簡便、可以定點采集煤樣并準(zhǔn)確測定煤層瓦斯含量。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是，一種瓦斯采樣裝置，包括采樣裝置、處理裝置和檢測裝置;所述采樣裝置包括采樣套管，采樣套管為空心管狀，采樣套管外部設(shè)置有用于采樣礦層的采樣旋轉(zhuǎn)凸起;所述采樣套管外部設(shè)置有掘進(jìn)套管，掘進(jìn)套管外表面上設(shè)置有用于掘進(jìn)的掘進(jìn)旋轉(zhuǎn)凸起，掘進(jìn)套管內(nèi)表面上設(shè)置有與采樣旋轉(zhuǎn)凸起配合的內(nèi)螺紋;所述采樣套管頂端設(shè)置有處理裝置，處理裝置包括設(shè)置于采樣套管頂端的集氣空腔，集氣空腔前端設(shè)置有喇叭狀的集氣罩;所述集氣空腔后端設(shè)置有水氣分離腔，水氣分離腔后端設(shè)置有檢測腔，檢測腔后端設(shè)置有吸氣裝置;所述集氣空腔內(nèi)設(shè)置有檢測氣囊，檢測氣囊的兩側(cè)設(shè)置有行程觸點，行程觸點連接有電位計;所述集氣空腔、檢測氣囊、水氣分離腔和檢測腔通過氣管連接;所述檢測腔內(nèi)設(shè)置有檢測裝置，水氣分離腔內(nèi)設(shè)置有水氣分離
目.ο
[0005]優(yōu)化的，上述瓦斯采樣裝置，所述檢測裝置包括設(shè)置于檢測腔靠近水氣分離腔一端的紅外線發(fā)射端和紅外線接收端;所述檢測裝置還包括設(shè)置于檢測腔靠近吸氣裝置一端的光柵發(fā)射端和光柵接收端;所述紅外線發(fā)射端、紅外線接收端、光柵發(fā)射端和光柵接收端分別連接控制模塊。
[0006]優(yōu)化的，上述瓦斯采樣裝置，所述水氣分離裝置包括設(shè)置于水氣分離腔內(nèi)的冷凝管，冷凝管上設(shè)置有若干吸水腔，吸水腔內(nèi)設(shè)置有干燥劑。
[0007]優(yōu)化的，上述瓦斯采樣裝置，所述掘進(jìn)套管的頂端和尾端設(shè)置有用于連接鉆頭和其他掘進(jìn)套管的連接口。
[0008]優(yōu)化的，上述瓦斯采樣裝置，所述吸氣裝置為手動吸氣氣囊。
[0009]優(yōu)化的，上述瓦斯采樣裝置，所述吸氣裝置為電動吸氣栗。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點在于它能克服現(xiàn)有技術(shù)的弊端，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理新穎。本申請的設(shè)計可以將瓦斯采樣和瓦斯監(jiān)測在同一個裝置內(nèi)實現(xiàn)。此方式的優(yōu)點在于:如果使用兩套設(shè)備先采樣后檢測，這樣連接管道難免存在漏氣的情況；由于現(xiàn)有裝置需要將瓦斯采樣后，拿到地面上再進(jìn)行檢測，檢測過程長，操作繁瑣。本申請的方案可以在任何環(huán)境條件下進(jìn)行瓦斯采樣檢測過程，體積小，便于攜帶，方便了戶外勘探使用。設(shè)置了水氣分離裝置，由于本申請采用光學(xué)檢測測定瓦斯，水汽對于檢測結(jié)果有很大影響，本裝置將水氣分離，降低水對于檢測結(jié)果的影響。通過紅外線和光柵兩種手段檢測瓦斯氣體，避免了單一手段對于檢測結(jié)果的影響。采用吸氣裝置進(jìn)行負(fù)壓吸氣，提高了吸氣效率。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1的A處內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中:I為采樣套管、2為掘進(jìn)套管、3為集氣空腔、4為集氣罩、5為水氣分離腔、6為檢測腔、7為檢測氣囊、8為行程觸點、9為電位計、10為紅外線發(fā)射端、11為紅外線接收端、12為光柵發(fā)射端、13為光柵接收端、14為冷凝管、15為吸水腔、16為手動吸氣氣囊、17為電動吸氣栗O
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖與具體實施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明的技術(shù)特點。
[0013]實施例1
如圖1和圖2所示，本發(fā)明為一種瓦斯采樣裝置，包括采樣裝置、處理裝置和檢測裝置；所述采樣裝置包括采樣套管，采樣套管為空心管狀，采樣套管外部設(shè)置有用于采樣礦層的采樣旋轉(zhuǎn)凸起;所述采樣套管外部設(shè)置有掘進(jìn)套管，掘進(jìn)套管外表面上設(shè)置有用于掘進(jìn)的掘進(jìn)旋轉(zhuǎn)凸起，掘進(jìn)套管內(nèi)表面上設(shè)置有與采樣旋轉(zhuǎn)凸起配合的內(nèi)螺紋;所述采樣套管頂端設(shè)置有處理裝置，處理裝置包括設(shè)置于采樣套管頂端的集氣空腔，集氣空腔前端設(shè)置有喇叭狀的集氣罩;所述集氣空腔后端設(shè)置有水氣分離腔，水氣分離腔后端設(shè)置有檢測腔，檢測腔后端設(shè)置有吸氣裝置;所述集氣空腔內(nèi)設(shè)置有檢測氣囊，檢測氣囊的兩側(cè)設(shè)置有行程觸點，行程觸點連接有電位計;所述集氣空腔、檢測氣囊、水氣分離腔和檢測腔通過氣管連接;所述檢測腔內(nèi)設(shè)置有檢測裝置，水氣分離腔內(nèi)設(shè)置有水氣分離裝置。
[0014]所述檢測裝置包括設(shè)置于檢測腔靠近水氣分離腔一端的紅外線發(fā)射端和紅外線接收端;所述檢測裝置還包括設(shè)置于檢測腔靠近吸氣裝置一端的光柵發(fā)射端和光柵接收端;所述紅外線發(fā)射端、紅外線接收端、光柵發(fā)射端和光柵接收端分別連接控制模塊。
[0015]所述水氣分離裝置包括設(shè)置于水氣分離腔內(nèi)的冷凝管，冷凝管上設(shè)置有若干吸水腔，吸水腔內(nèi)設(shè)置有干燥劑。
[0016]所述掘進(jìn)套管的頂端和尾端設(shè)置有用于連接鉆頭和其他掘進(jìn)套管的連接口。
[0017]所述吸氣裝置為手動吸氣氣囊。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)點在于它能克服現(xiàn)有技術(shù)的弊端，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理新穎。本申請的設(shè)計可以將瓦斯采樣和瓦斯監(jiān)測在同一個裝置內(nèi)實現(xiàn)。此方式的優(yōu)點在于:如果使用兩套設(shè)備先采樣后檢測，這樣連接管道難免存在漏氣的情況；由于現(xiàn)有裝置需要將瓦斯采樣后，拿到地面上再進(jìn)行檢測，檢測過程長，操作繁瑣。本申請的方案可以在任何環(huán)境條件下進(jìn)行瓦斯采樣檢測過程，體積小，便于攜帶，方便了戶外勘探使用。設(shè)置了水氣分離裝置，由于本申請采用光學(xué)檢測測定瓦斯，水汽對于檢測結(jié)果有很大影響，本裝置將水氣分離，降低水對于檢測結(jié)果的影響。通過紅外線和光柵兩種手段檢測瓦斯氣體，避免了單一手段對于檢測結(jié)果的影響。采用吸氣裝置進(jìn)行負(fù)壓吸氣，提高了吸氣效率。
[0019]實施例2
如圖3所示，本實施例與實施例1的區(qū)別在于:所述吸氣裝置為電動吸氣栗。
[0020]當(dāng)然，上述說明并非是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)，作出的變化、改型、添加或替換，都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種瓦斯采樣裝置，其特征在于:包括采樣裝置、處理裝置和檢測裝置;所述采樣裝置包括采樣套管，采樣套管為空心管狀，采樣套管外部設(shè)置有用于采樣礦層的采樣旋轉(zhuǎn)凸起;所述采樣套管外部設(shè)置有掘進(jìn)套管，掘進(jìn)套管外表面上設(shè)置有用于掘進(jìn)的掘進(jìn)旋轉(zhuǎn)凸起，掘進(jìn)套管內(nèi)表面上設(shè)置有與采樣旋轉(zhuǎn)凸起配合的內(nèi)螺紋;所述采樣套管頂端設(shè)置有處理裝置，處理裝置包括設(shè)置于采樣套管頂端的集氣空腔，集氣空腔前端設(shè)置有喇叭狀的集氣罩;所述集氣空腔后端設(shè)置有水氣分離腔，水氣分離腔后端設(shè)置有檢測腔，檢測腔后端設(shè)置有吸氣裝置;所述集氣空腔內(nèi)設(shè)置有檢測氣囊，檢測氣囊的兩側(cè)設(shè)置有行程觸點，行程觸點連接有電位計;所述集氣空腔、檢測氣囊、水氣分離腔和檢測腔通過氣管連接;所述檢測腔內(nèi)設(shè)置有檢測裝置，水氣分離腔內(nèi)設(shè)置有水氣分離裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓦斯采樣裝置，其特征在于:所述檢測裝置包括設(shè)置于檢測腔靠近水氣分離腔一端的紅外線發(fā)射端和紅外線接收端;所述檢測裝置還包括設(shè)置于檢測腔靠近吸氣裝置一端的光柵發(fā)射端和光柵接收端;所述紅外線發(fā)射端、紅外線接收端、光柵發(fā)射端和光柵接收端分別連接控制模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的瓦斯采樣裝置，其特征在于:所述水氣分離裝置包括設(shè)置于水氣分離腔內(nèi)的冷凝管，冷凝管上設(shè)置有若干吸水腔，吸水腔內(nèi)設(shè)置有干燥劑。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的瓦斯采樣裝置，其特征在于:所述掘進(jìn)套管的頂端和尾端設(shè)置有用于連接鉆頭和其他掘進(jìn)套管的連接口。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的瓦斯采樣裝置，其特征在于:所述吸氣裝置為手動吸氣氣囊。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的瓦斯采樣裝置，其特征在于:所述吸氣裝置為電動吸氣栗。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種瓦斯采樣裝置，包括采樣裝置、處理裝置和檢測裝置；所述采樣裝置包括采樣套管，采樣套管為空心管狀，采樣套管外部設(shè)置有用于采樣礦層的采樣旋轉(zhuǎn)凸起；所述采樣套管外部設(shè)置有掘進(jìn)套管，掘進(jìn)套管外表面上設(shè)置有用于掘進(jìn)的掘進(jìn)旋轉(zhuǎn)凸起，掘進(jìn)套管內(nèi)表面上設(shè)置有與采樣旋轉(zhuǎn)凸起配合的內(nèi)螺紋；所述采樣套管頂端設(shè)置有處理裝置，處理裝置包括設(shè)置于采樣套管頂端的集氣空腔，集氣空腔前端設(shè)置有喇叭狀的集氣罩。本發(fā)明的優(yōu)點在于它能克服現(xiàn)有技術(shù)的弊端，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理新穎。
【IPC分類】G01N21/17, G01N1/24
【公開號】CN105548021
【申請?zhí)枴緾N201510958486
【發(fā)明人】牛紅亞, 程文凈, 駢煒, 張海島, 姚文博, 馬家亮, 高康, 陸青鋒, 孟志強(qiáng)
【申請人】河北工程大學(xué)
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月21日