專利名稱：瓦斯突出指標(biāo)q值和Δh₂值一體化測定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及瓦斯突出指標(biāo)q值和Ah2值一體化測定裝置及測定方法。
背景技術(shù)：
煤與瓦斯突出是煤礦井下嚴(yán)重災(zāi)害之一，一旦發(fā)生，極易造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，對安全生產(chǎn)具有重大影響。為了保證作業(yè)人 員安全和及時(shí)采取防治措施，必須準(zhǔn)確預(yù)測工作面的突出危險(xiǎn)性。瓦斯q值和Ah2值是主要的工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測指標(biāo)。目前煤礦井下一般采用氣體流量計(jì)測定瓦斯q值，采用解吸儀測定△ h2值，測定裝置功能單一，一臺(tái)儀器不能同時(shí)測定q值和Ah2值；現(xiàn)有各類q值測定儀存在著操作復(fù)雜、使用不方便、測試結(jié)果誤差大等缺點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種瓦斯突出指標(biāo)q值和Ah2值一體化測定裝置及測定方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種瓦斯突出指標(biāo)q值和Ah2值一體化測定裝置，包括U形液體柱壓差測量計(jì)、第一氣路轉(zhuǎn)換閥和第二氣路轉(zhuǎn)換閥，第一氣路轉(zhuǎn)換閥為連通大氣、液體柱壓差測量計(jì)左端口和解吸室的三通換向閥，解吸室內(nèi)設(shè)煤樣杯且頂部開口內(nèi)設(shè)有密閉塞；第二氣路轉(zhuǎn)換閥為連通大氣、液體柱壓差測量計(jì)右端口和集氣室的三通換向閥，集氣室連接有流量調(diào)節(jié)閥和進(jìn)氣管連接頭。U形液體柱壓差測量計(jì)、第一氣路轉(zhuǎn)換閥、第二氣路轉(zhuǎn)換閥和解吸室均設(shè)置于殼體內(nèi)，殼體內(nèi)還設(shè)有水平儀。所述殼體為“回”字形的塊體，殼體的內(nèi)方口位于液體柱壓差測量計(jì)的U形口內(nèi)，液體柱壓差測量計(jì)由殼體內(nèi)設(shè)置的U形量腔構(gòu)成，第一氣路轉(zhuǎn)換閥位于液體柱壓差測量計(jì)左端口上方，液體柱壓差測量計(jì)左端一側(cè)的殼體上設(shè)有構(gòu)成解吸室的解吸室槽，煤樣杯放置于解吸室槽內(nèi)，解吸室槽的高度大于煤樣杯的高度，密閉塞位于解吸室槽的槽口處；第二氣路轉(zhuǎn)換閥位于液體柱壓差測量計(jì)右端口上方，液體柱壓差測量計(jì)右端一側(cè)的殼體內(nèi)設(shè)有構(gòu)成集氣室的柱狀集氣室腔，進(jìn)氣管連接頭位于殼體外且連接在集氣室一端，流量調(diào)節(jié)閥位于殼體的內(nèi)方口內(nèi)。流量調(diào)節(jié)閥包括底座、調(diào)節(jié)盤和防護(hù)罩，底座頂端與外殼螺紋連接，調(diào)節(jié)盤設(shè)置于底座與防護(hù)罩之間，并且調(diào)節(jié)盤的兩盤面分別與底座的底面和防護(hù)罩的頂面相貼合，防護(hù)罩通過固定螺栓與底座連接，調(diào)節(jié)盤套設(shè)于固定螺栓上；底座內(nèi)設(shè)有與集氣室連通的排氣通道，調(diào)節(jié)盤上設(shè)有不同口徑的調(diào)節(jié)排氣口 ；在防護(hù)罩上設(shè)有出氣口，出氣口與調(diào)節(jié)排氣口對應(yīng)設(shè)置。所述液體柱壓差測量計(jì)為水柱計(jì)。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有以下優(yōu)點(diǎn)(1)體積小，方便攜帶；(2)操作簡單，功能全，減少了更換測定裝置的麻煩；(3)設(shè)有水平儀，可以直觀的看出測定儀器是否處于鉛垂?fàn)顟B(tài)，提高讀數(shù)精度；(4)流量調(diào)節(jié)閥切換方便，通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)盤即可選擇不同口徑的噴嘴。

圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例I的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是實(shí)施例I中流量調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I :由圖I所示的一種瓦斯突出指標(biāo)q值和Ah2值一體化測定裝置，包括殼體9和殼體9內(nèi)設(shè)置的U形液體柱壓差測量計(jì)8、第一氣路轉(zhuǎn)換閥I、第二氣路轉(zhuǎn)換閥21、解吸室25和集氣室14。所述殼體9為“回”字形的塊體，殼體9由透明的有機(jī)玻璃制成，液體柱壓差測量計(jì)8由殼體9內(nèi)設(shè)置的U形液體測量腔構(gòu)成，U形液體測量腔的U形口朝上，U形液體測量腔對應(yīng)的殼體9上設(shè)置刻度。U形液體柱壓差測量計(jì)8的端口左右設(shè)置，液體柱壓差測量計(jì)8為水柱計(jì)，所以U形液體測量腔內(nèi)設(shè)置的測量液體為水10。殼體9的內(nèi)方口 13位于液體柱壓差測量計(jì)8的U形口內(nèi)。液體柱壓差測量計(jì)8下方的殼體9內(nèi)嵌有水平儀11，水平儀11為條狀水泡式水平儀，水平儀11與液體柱壓差測量計(jì)8左右兩伸出端的延伸方向相垂直。所述第一氣路轉(zhuǎn)換閥I為連通大氣、液體柱壓差測量計(jì)左端口 7和所述解吸室25的三通換向閥，第一氣路轉(zhuǎn)換閥I位于液體柱壓差測量計(jì)左端口 7上方，液體柱壓差測量計(jì)8左端一側(cè)的殼體9頂面上開設(shè)有構(gòu)成所述解吸室25的解吸室槽，解吸室25內(nèi)設(shè)煤樣杯23且其頂部開口內(nèi)設(shè)有密閉旋塞24，即煤樣杯23放置于解吸室槽內(nèi)，解吸室槽的高度大于煤樣杯23的高度，密閉旋塞24位于解吸室槽的槽口處；所述第一氣路轉(zhuǎn)換閥I包括殼體9頂面設(shè)置的閥槽一，閥槽一底端與液體柱壓差測量計(jì)左端口 7連通，閥槽一頂口處螺紋連接有閥蓋一 4，閥蓋一 4上設(shè)有第一活塞桿插入口 3,第一活塞桿插入口 3內(nèi)插有第一活塞桿5,第一活塞桿5與第一活塞桿插入口 3之間留有間隙，伸出閥蓋一 4的第一活塞桿5頂端設(shè)有拉手一 2,位于閥槽一內(nèi)的第一活塞桿5底端設(shè)有擋塊一 6，擋塊一 6的底面輪廓大于液體柱壓差測量計(jì)左端口 7，擋塊一 6的頂面輪廓大于第一活塞桿插入口 3，擋塊一 6的外輪廓與閥槽一壁留有間隙，閥槽一的側(cè)壁與解吸室槽的側(cè)壁之間的殼體9內(nèi)開設(shè)有水平連通通道36，連通通道36用于連通閥槽一與解吸室25，連通通道36 —端連接在煤樣杯23與密閉旋塞24之間的解吸室槽的側(cè)壁上。所以，當(dāng)擋塊一 6位于閥槽內(nèi)最頂端，完全覆蓋第一活塞桿插入口 3，解吸室25與液體柱壓差測量計(jì)左端口 7連通，與大氣隔絕；當(dāng)擋塊一 6位于閥槽一內(nèi)的中間部位，大氣、解吸室25與液體柱壓差測量計(jì)左端口 7三者連通；當(dāng)擋塊一6位于閥槽一內(nèi)的最底端，完全覆蓋液體柱壓差測量計(jì)左端口 7，則U形液體柱壓差測量計(jì)左端口 7完全封閉。所述第二氣路轉(zhuǎn)換閥21為連通大氣、液體柱壓差測量計(jì)右端口 15和所述集氣室14的三通換向閥，第二氣路轉(zhuǎn)換閥21位于液體柱壓差測量計(jì)右端口 15上方，液體柱壓差測量計(jì)8右端一側(cè)的殼體9內(nèi)設(shè)有構(gòu)成集氣室14的柱狀集氣室腔，集氣室腔平行液體柱壓差測量計(jì)8右伸出端。集氣室14連接有流量調(diào)節(jié)閥12和進(jìn)氣管連接頭22，所述進(jìn)氣管連接頭22位于殼體9頂面外且連接在集氣室14頂端，所述流量調(diào)節(jié)閥12連接于集氣室14底端且位于殼體9的內(nèi)方口 13內(nèi)；所述第二氣路轉(zhuǎn)換閥21包括殼體9頂面設(shè)置的閥槽二，閥槽二底端與液體柱壓差測量計(jì)右端口 15連通，閥槽二頂口處螺紋連接有閥蓋二 18，閥蓋二 18上設(shè)有第二活塞桿插入口 19，第二活塞桿插入口 19內(nèi)插有第二活塞桿17，第二活塞桿17與第二活塞桿插入口19之間留有間隙，伸出閥蓋二 18的第二活塞桿17頂端設(shè)有拉手二 20，位于閥槽二內(nèi)的第二活塞桿17底端設(shè)有擋塊二 16，擋塊二 16的底面輪廓大于液體柱壓差測量計(jì)右端口 15，擋塊二 16的頂面輪廓大于第二活塞桿插入口 19，擋塊二 16的外輪廓與閥槽二壁留有間隙，閥槽二的側(cè)壁與集氣室腔的中部側(cè)壁之間的殼體9內(nèi)也開設(shè)有水平連通通道35，連通通道35用于連通閥槽二與集氣室14。所以，當(dāng)擋塊二 16位于最頂端，完全覆蓋第二活塞桿插入口 19，集氣室14與液體柱壓差測量計(jì)右端口 15連通，與大氣隔絕；當(dāng)擋塊二 16位于閥槽二中間，大氣、集氣室14與液體柱壓差測量計(jì)右端口 15三者連通；當(dāng)擋塊二 16位于閥槽二最底端，完全覆蓋液體柱壓差測量計(jì)右端口 15，則U形液體柱壓差測量計(jì)8右端完全封閉。如圖2所示，流量調(diào)節(jié)閥12包括底座26、調(diào)節(jié)盤30和防護(hù)罩37，底座26頂端與殼體9內(nèi)方口 13的頂面螺紋連接，調(diào)節(jié)盤30設(shè)置于底座26與防護(hù)罩37之間，防護(hù)罩37為圓形槽狀，并且調(diào)節(jié)盤30的兩盤面分別與底座26的底面和防護(hù)罩37的頂面相貼合，防護(hù)罩37通過固定螺栓與底座26連接，調(diào)節(jié)盤30與固定螺栓之間設(shè)有隔離套34，隔離套34套設(shè)于固定螺栓33外圈，調(diào)節(jié)盤30通過隔離套34套設(shè)于固定螺栓33上；底座26內(nèi)設(shè)有用于與集氣室14連通的排氣通道27，調(diào)節(jié)盤30上對應(yīng)排氣通道27在底座26上的底面出口設(shè)有調(diào)節(jié)排氣口 31，調(diào)節(jié)排氣口 31用于與排氣通道27連通，排氣通道27在底座26上的底面出口處的內(nèi)圈設(shè)有內(nèi)套管28，內(nèi)套管28外圈的底座26底面設(shè)有密封圈槽，密封圈槽內(nèi)設(shè)有環(huán)繞在內(nèi)套管28周圈的O型密封圈29。調(diào)節(jié)排氣口 31圍繞固定螺栓33至少設(shè)置兩個(gè)，不同的調(diào)節(jié)排氣口 31的排氣口徑大小不同，在本例中，調(diào)節(jié)排氣口 31依次圍繞固定螺栓33周圈設(shè)置五個(gè)并且其排氣口徑依次增大，即形成五個(gè)調(diào)節(jié)檔位，排氣口徑越大，流量調(diào)節(jié)閥12的流量也越大，防護(hù)罩37對應(yīng)調(diào)節(jié)排氣口 31設(shè)有與調(diào)節(jié)排氣口 31連通的出氣口 32。即氣體可從集氣室14經(jīng)過排氣通道27、調(diào)節(jié)排氣口 31和出氣口 32排出。防護(hù)罩37可設(shè)置定位機(jī)關(guān)，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)盤30，使調(diào)節(jié)盤30上的調(diào)節(jié)排氣口 31與底座26上的排氣通道27連通，可選擇合理的排氣檔位。實(shí)施例2:瓦斯突出指標(biāo)q值和Λ h2值一體化測定方法，根據(jù)測定方法的要求，瓦斯q值應(yīng)在鉆孔打至預(yù)定深度停止鉆進(jìn)后2min內(nèi)完成,瓦斯Ah2值應(yīng)在接取煤鉆屑3min后開始測定Γ5π η內(nèi)的解吸量。本實(shí)用新型利用瓦斯q值和Ah2值的測定時(shí)間差，先測定瓦斯q值，再測定Ah2值。具體包括如下步驟(I)先設(shè)置如實(shí)施例I所述的瓦斯突出指標(biāo)q值和Ah2值一體化測定裝置，通過水平儀11，使U形液體柱壓差測量計(jì)8處于鉛垂?fàn)顟B(tài)并且U型口朝上，液體柱壓差測量計(jì)8歸零，以提高讀數(shù)精度；(2)開始測定前，先將解吸室25密閉旋塞24打開，取出煤樣杯23 ;通過拉動(dòng)第一活塞桿5使第一氣路轉(zhuǎn)換閥I的擋塊一 6位于閥槽一的中間位置，使液體柱壓差測量計(jì)8的左端口 7、大氣及解吸室25三者相通；通過拉動(dòng)第二活塞桿17使第二氣路轉(zhuǎn)換閥21的擋塊二 16位于閥槽二的頂端，使集氣室14與液體柱壓差測量計(jì)8的右端口相通，并與大氣隔絕；流量調(diào)節(jié)閥12處于最大排氣口徑檔位處；準(zhǔn)備好兩塊秒表并歸零；(3)當(dāng)鉆孔即將打至預(yù)定深度時(shí)，立即啟動(dòng)第一塊秒表計(jì)時(shí)，并在鉆孔孔口接取煤樣，篩分后裝入煤樣杯23中，將煤樣杯23放入解吸室25中，并將解吸室25密閉旋塞24塞緊；(4)當(dāng)鉆孔打至預(yù)定深度時(shí)，立即啟動(dòng)第二塊秒表計(jì)時(shí)，快速拔出鉆桿并將帶封孔器的導(dǎo)氣管插入鉆孔內(nèi)，使封孔器膨脹將鉆孔密封，用軟管連接導(dǎo)氣管和進(jìn)氣管連接頭22 ;由大到小調(diào)整流量調(diào)節(jié)閥12的檔位，選擇合理檔位，觀測液體柱壓差測量計(jì)8內(nèi) 左右兩端液體的壓差。瓦斯突出指標(biāo)q值和Ah2值一體化測定裝置在投入使用前，先在標(biāo)準(zhǔn)流量臺(tái)上對不同口徑的調(diào)節(jié)排氣口流量與壓差的關(guān)系進(jìn)行標(biāo)校，制成流量標(biāo)定表，流量標(biāo)定表具體可依次測定每個(gè)調(diào)節(jié)排氣口 31分別在壓差為10、20、30、40、……200mm時(shí)的流量大小；根據(jù)流量標(biāo)定表判定瓦斯q值大小，在2min內(nèi)完成瓦斯q值的測定；(5)瓦斯q值測定結(jié)束后，立即拔掉與進(jìn)氣管連接頭22相連的軟管；(6)當(dāng)?shù)谝粔K秒表計(jì)時(shí)至3min時(shí)，通過拉動(dòng)第一活塞桿5使第一氣路轉(zhuǎn)換閥I的擋塊位于閥槽一內(nèi)的頂端，使液體柱壓差測量計(jì)8的左端口 7及解吸室25相通，并與大氣隔絕，當(dāng)?shù)谝粔K秒表計(jì)時(shí)至5min時(shí)，立即讀出液體柱壓差測量計(jì)8內(nèi)左右兩端液體的壓差，即為Ah2值。
權(quán)利要求1.一種瓦斯突出指標(biāo)q值和Ah2值一體化測定裝置，其特征在于包括U形液體柱壓差測量計(jì)、第一氣路轉(zhuǎn)換閥和第二氣路轉(zhuǎn)換閥，第一氣路轉(zhuǎn)換閥為連通大氣、液體柱壓差測量計(jì)左端口和解吸室的三通換向閥，解吸室內(nèi)設(shè)煤樣杯且頂部開口內(nèi)設(shè)有密閉塞；第二氣路轉(zhuǎn)換閥為連通大氣、液體柱壓差測量計(jì)右端口和集氣室的三通換向閥，集氣室連接有流量調(diào)節(jié)閥和進(jìn)氣管連接頭。
2.如權(quán)利要求I所述的瓦斯突出指標(biāo)q值和Ah2值一體化測定裝置，其特征在于U形液體柱壓差測量計(jì)、第一氣路轉(zhuǎn)換閥、第二氣路轉(zhuǎn)換閥和解吸室均設(shè)置于殼體內(nèi)，殼體內(nèi)還設(shè)有水平儀。
3.如權(quán)利要求2所述的瓦斯突出指標(biāo)q值和Ah2值一體化測定裝置，其特征在于所述殼體為“回”字形的塊體，殼體的內(nèi)方口位于液體柱壓差測量計(jì)的U形口內(nèi)，液體柱壓差測量計(jì)由殼體內(nèi)設(shè)置的U形量腔構(gòu)成，第一氣路轉(zhuǎn)換閥位于液體柱壓差測量計(jì)左端口上方，液體柱壓差測量計(jì)左端一側(cè)的殼體上設(shè)有構(gòu)成解吸室的解吸室槽，煤樣杯放置于解吸室槽內(nèi)，解吸室槽的高度大于煤樣杯的高度，密閉塞位于解吸室槽的槽口處；第二氣路轉(zhuǎn)換閥位于液體柱壓差測量計(jì)右端口上方，液體柱壓差測量計(jì)右端一側(cè)的殼體內(nèi)設(shè)有構(gòu)成集氣室的柱狀集氣室腔，進(jìn)氣管連接頭位于殼體外且連接在集氣室一端，流量調(diào)節(jié)閥位于殼體的內(nèi)方口內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的瓦斯突出指標(biāo)q值和Ah2值一體化測定裝置，其特征在于流量調(diào)節(jié)閥包括底座、調(diào)節(jié)盤和防護(hù)罩，底座頂端與外殼螺紋連接，調(diào)節(jié)盤設(shè)置于底座與防護(hù)罩之間，并且調(diào)節(jié)盤的兩盤面分別與底座的底面和防護(hù)罩的頂面相貼合，防護(hù)罩通過固定螺栓與底座連接，調(diào)節(jié)盤套設(shè)于固定螺栓上；底座內(nèi)設(shè)有與集氣室連通的排氣通道，調(diào)節(jié)盤上設(shè)有不同口徑的調(diào)節(jié)排氣口 ；在防護(hù)罩上設(shè)有出氣口，出氣口與調(diào)節(jié)排氣口對應(yīng)設(shè)置。
5.如權(quán)利要求4所述的瓦斯突出指標(biāo)q值和Ah2值一體化測定裝置，其特征在于所述液體柱壓差測量計(jì)為水柱計(jì)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種瓦斯突出指標(biāo)q值和Δh2值一體化測定裝置，包括U形液體柱壓差測量計(jì)、第一氣路轉(zhuǎn)換閥和第二氣路轉(zhuǎn)換閥，第一氣路轉(zhuǎn)換閥為連通大氣、液體柱壓差測量計(jì)左端口和解吸室的三通換向閥，解吸室內(nèi)設(shè)煤樣杯且頂部開口內(nèi)設(shè)有密閉塞；第二氣路轉(zhuǎn)換閥為連通大氣、液體柱壓差測量計(jì)右端口和集氣室的三通換向閥，集氣室連接有流量調(diào)節(jié)閥和進(jìn)氣管連接頭。本實(shí)用新型是一種瓦斯突出指標(biāo)q值和Δh2值一體化測定裝置。
文檔編號(hào)G01N7/14GK202362224SQ20112050508
公開日2012年8月1日 申請日期2011年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月7日
發(fā)明者史廣山, 周德勇, 張建國, 張鐵崗, 魏風(fēng)清 申請人:河南理工大學(xué)