钻孔抽采瓦斯半径测试装置制造方法
【专利摘要】一种能快速确定钻孔抽采瓦斯半径的一体化装置，在防爆金属外壳内，高压储气瓶与减压阀、压力表、稳压阀、稳流阀、气阻、数字流量计和释放口连接构成装置的释放系统；接口与真空泵、释放口连接构成压气系统，真空泵提供压气动力将示踪气体SF6压入释放钻孔内部；接口与真空泵、稳压阀、稳流阀、SF6气体传感器、滤波光路、信号放大器、A/D转换器、MCU和LED显示器构成采样检测系统，启动真空泵，抽取检测孔中相应混合气体，送入SF6传感器中，分析出混合气中SF6含量。
【专利说明】钻孔抽采瓦斯半径测试装置
【技术领域】
[0001]本发明为一种集释放、采集和分析示踪气体SF6从而确定钻孔抽采瓦斯半径的一体化装置，主要应用于高瓦斯及煤与瓦斯突出矿井中钻孔抽采瓦斯半径的测试工作。
【背景技术】
[0002]目前煤矿使用示踪气体SF6测试钻孔抽采瓦斯半径的工程实践中，尚无集释放、采集和检测分析一体化的装置，以往利用示踪气体SF6测试钻孔抽采瓦斯半径是释放、采集和分析检测等环节相互独立的过程，即释放装置由人工将各个部件携带至井下试验现场，部件容易遗失，井下作业环境复杂难以保障各部件连接后释放装置的密闭性；采样是人工利用唧筒、针头等采集气样，采样效率低、容易漏气，气样袋由人工携带至地面实验室检测，耗费大量时间和容易导致气样泄漏；分析气样中人工操作任务繁重，易出现操作失误，导致实验检测失败。
【发明内容】
[0003]为了克服井下示踪气体释放，采集及分析等工序中操作仪器零散且不方便携带，密闭性及准确性易受矿井环境影响，人工操作复杂，输出气体流量不稳定，采样袋容易漏气等不足。本发明提供一种气体释放，采集及分析分析示踪气体SF6从而确定钻孔抽采瓦斯半径一体化装置，该装置不仅携带方便、操作简单，而且保障了实验过程的精确程度。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:在方形防爆金属外壳内，高压储气瓶与减压阀、压力表、稳压阀1、稳流阀1、气阻、数字流量计和释放口连接构成装置的示踪气体释放系统，高压储气瓶储存实验气体SF6，减压阀与压力表I用于降低气流压力及观测钢瓶剩余气情况，稳压阀I用于稳定输出压力，气阻与稳流阀I配合稳定流量，数字流量计时显示气流大小，稳流阀与数字流量计共同配合可实现输出实际需要的定量气体。接口 I与真空泵、释放口连接构成压气系统，真空泵提供压气动力将示踪气体压入释放钻孔内部。接口 2与真空泵、稳压阀2、稳流阀2、SF6气体传感器、滤波光路、信号放大器、Α/D转换器、MCU和LED显示器构成示踪气体检测系统，启动真空泵采集气样并送入SF6检测器，其中稳压阀2用于稳定气流压力，稳流阀2用于调节抽出气体流量，SF6气体传感器输出信号，信号放大器用于放大输出信号，滤波电路滤除信号中的杂波，Α/D转换器将输出信号转换为数字量，MCU控制电路用于计算出当前示踪气体浓度，LED显示器显示气体浓度值。
[0005]本发明有益效果是，集释放示踪气体，采集钻孔中气体及分析气样于一体。保证实验的精确性和高效性，操作过程简单。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1是本发明的仪器纵剖面示意图:1.防爆金属外壳，2.高压储气瓶，3.减压阀，4.压力表，5.稳压阀，6.稳流阀，7.气阻，8.数字流量计，9.闸阀，10.释放口，11.闸阀，12.真空泵，13.闸阀，14.接口，15.接口，16.闸阀，17.闸阀，18.稳压阀，19.稳流阀，20.SF6气体传感器，21.滤波电路，22.信号放大器，23.Α/D转换器，24.MCU, 25.LED显示器。
[0007]图2是SF6气体传感器原理图
[0008]图3是装置第一个实施例的纵剖视图示意图
[0009]图4是装置第二个实施例的纵剖视图示意图
[0010]图5是装置第三个实施例的纵剖视图示意图
【具体实施方式】
[0011]在图3的实施例中，打开高压储气瓶(2)与闸阀(9)，气阻(7)与数字流量计(8)、释放口(10)依次导通，启动数字流量计(8)开关，其面板显示输出流量值，调节稳流阀(6)并结合数字流量计(8)显示流量值变化直至调节到实际需要流量值，并将释放口(10)接入示踪气体释放钻孔，装置即可示踪气体释放钻孔输出定量气体。
[0012]在图4的实施例中，关闭高压储气瓶(2)与闸阀(9)，保持释放口(10)与示踪气体释放钻孔连接，将接口( 14 )敞露于巷道空气中，关闭闸阀(13 )和(16 )，打开闸阀(11)和
(17),启动真空泵(12)。装置可将先前释放的示踪气体SF6压入抽采钻孔深部。
[0013]在图5的实施例中，将接口( 15 )接入检测钻孔，关闭闸阀(11)和(17 )，打开闸阀
(13)和(16)，启动真空泵(12)。装置可将检测气体通过稳压阀(18)和稳流阀(19)压入SF6气体传感器(20)，传感器发出检测信号，检测信号依次通过滤波光路(21)、信号放大器(22)、Α/D转换器(23)、MCU (24)转换成数字信号，最后显示在LED显示器(25)上。
【权利要求】
1.一种确定钻孔抽采瓦斯半径一体化装置，在防爆金属外壳内，高压储气瓶与减压阀、压力表、稳压阀、稳流阀、气阻、数字流量计和释放口构成释放系统；接口与真空泵、释放口连接构成压气系统，真空泵提供压气动力将示踪气体SF6压入释放钻孔内部；接口与真空泵、稳压阀、稳流阀、SF6气体传感器、滤波光路、信号放大器、Α/D转换器、MCU和LED显不器构成检测系统。
2.根据权利要求1所述的钻孔抽采瓦斯半径测试装置，其特征是:所用的示踪气体为SF60
3.根据权利要求1所述的钻孔抽采瓦斯半径测试装置，其特征是:装置所用的真空泵为防爆型，其功能是释放时将示踪气体压入释放钻孔底，采样时抽出气体样品。
4.根据权利要求1所述的钻孔抽采瓦斯半径测试装置，其特征是:所用真空泵功能为释放示踪气体时将气体压入释放钻孔底，采样时抽出气体样品。
【文档编号】G01N33/22GK103698490SQ201310733036
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年12月25日
【发明者】张树川, 秦红星, 李经国 申请人:安徽理工大学