煤矿井下瓦斯含量测量装置的制作方法

本实用新型涉及煤矿井下安全生产技术领域，具体涉及一种煤矿井下瓦斯含量测量装置。

背景技术：

煤矿井下瓦斯气体含量是矿井通风设计、制定瓦斯防治措施必不可少的参数。

目前,煤层瓦斯含量测定方法主要包括间接法和直接法，瓦斯含量测定方法不同，所测瓦斯含量的内涵也不尽相同。间接法测试瓦斯含量时，瓦斯含量为吸附瓦斯含量和谐离瓦斯含量之和；而直接法测试时，煤层瓦斯含量则包含煤样解吸瓦斯含量、损失瓦斯含量和残存量三部分。两种测量方法对于煤矿井下瓦斯测量的精确度均有较大的影响。

针对这一问题，公告号为cn203786110u的中国实用新型专利，公开了一种用于煤层瓦斯含量的测量装置，该测量装置包括量筒、矿样罐以及排气管，通过计量量筒内液体读数之差，得出煤样中瓦斯气体体积，从而获得瓦斯解析量。

但是，该测量装置中量筒与矿样罐分离型设置，排气管为橡胶软管，存在易老化及密封性不足等缺点；并且从煤层中刚取出的煤样内瓦斯压力远大于大气压力，煤样内的瓦斯会快速解吸，若连接管路太多，则会导致在将煤样放入煤样罐后，会有相当一段时间内无法做到设备密封，瓦斯逸散，从而导致煤样中所含的瓦斯含量的测量值出现较大偏差。

因此，鉴于以上问题，有必要提出一种结构简单，携带方便且测量结果更加准确的瓦斯含量测量装置，以满足煤矿井下生产工作的需求。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型公开一种煤矿井下瓦斯含量测量装置，该测量装置包括量筒、煤样罐、连接件以及导管，所述连接件的两端分别与量筒和煤样罐可拆卸固定连接，导管穿过连接件，导通量筒与煤样罐。整个测量装置一体性设置，避免测量过程中的瓦斯逸散，从而有效提高测量结果的准确性。

根据本实用新型的目的提出的一种煤矿井下瓦斯含量测量装置，包括用于放置待测煤样的煤样罐以及用于盛装实验所用液体的量筒，所述测量装置还包括连接件和导管，所述连接件一体成型，包括上连接端、下连接端以及设置于上连接端与下连接端之间的衔接部；所述上连接端与量筒上部开口处可拆卸固定连接，下连接端与煤样罐上部开口处可拆卸固定连接，衔接部靠近量筒一端的内壁上固定连接有第一圆形钢板，所述第一圆形钢板中心处成型有大小与导管管径相匹配的第一过孔，所述上连接端与第一圆形钢板之间的衔接部侧壁上成型有通孔，所述通孔内固定连接有带流量控制阀的排水管。

所述导管穿过第一过孔，两端分别伸入量筒和煤样罐，连通量筒与煤样罐，并与第一圆形钢板固定连接，所述导管上设置有用于控制导管导通与否的导管阀门。

优选的，所述衔接部靠近煤样罐一端的内壁上固定连接有第二圆形钢板，所述第二圆形钢板中心处成型有大小与导管管径相匹配的第二过孔，所述导管穿过第二过孔伸入煤样罐内，并与第二圆形钢板固定连接。

优选的，所述导管阀门设置于第一圆形钢板和第二圆形钢板之间。

优选的，所述导管伸入量筒内部长度为量筒高度的4/5。

优选的，所述导管伸入煤样罐一端的端部包裹有细纱布。

优选的，所述量筒底部设置有一方便倒入和倒出实验所用液体的、可旋合的盖子。

优选的，所述连接件与煤样罐和量筒的可拆卸固定连接方式为螺纹连接。

与现有技术相比，本实用新型公开的煤矿井下瓦斯含量测量装置的优点是：

(1)所述测量装置通过连接件将量筒与煤样罐可拆卸固定连接，导管穿过连接件，导通量筒与煤样罐，从而实现整个测量装置的一体性设置，减少连接管路的设置，将瓦斯的逸散量降到最低，从而提高测量结果的准确性。

(2)所述测量装置体积小，结构简单，方便携带，便于在煤矿井下或实验室进行瓦斯含量的测试，同时，降低了实验成本，保护环境。

(3)所述测量装置通过精确检测所取煤样当中所含的瓦斯含量，再通过估计开采煤矿中煤炭的含量，自然而然可以计算出煤矿当中的大致瓦斯含量，再加以抽取，将煤矿当中的瓦斯含量降低到国家规定标准以下，增大煤矿开采的安全性，使得煤矿工人的人身安全有了更大的保证。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域中的普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图获得其他附图。

图1为本实用新型公开的煤矿井下瓦斯含量测量装置的主视图。

图2为连接件和导管内部结构示意图。

图中的数字或字母所代表的零部件名称为：

1-量筒；11-盖子；2-煤样罐；3-连接件；31-上连接端；32-下连接端；33-衔接部；34-第一圆形钢板；35-第二圆形钢板；4-排水管；41-流量控制阀；5-导管；51-导管阀门；52-细纱布。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做简要说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。

图1-图2示出了本实用新型较佳的实施例，分别从不同的角度对其结构进行了详细的剖析。

如图1-2所示的一种煤矿井下瓦斯含量测量装置，包括用于放置待测煤样的煤样罐2、用于盛装实验所用液体的带刻度量筒1、连接件3以及导管5。

连接件3一体成型，包括上连接端31、下连接端32以及设置于上连接端31与下连接端32之间的衔接部33。上连接端31与量筒1上部开口处可拆卸固定连接，下连接端32与煤样罐2上部开口处可拆卸固定连接。具体的，连接件3为钢制件，其与煤样罐2和量筒1的可拆卸固定连接方式不限，优选螺纹连接。即量筒1上部开口的外壁和煤样罐2上部开口的外壁均成型有外螺纹，上连接端31与下连接端32的内部均成型有与外螺纹相匹配的内螺纹，从而实现量筒1、连接件3、煤样罐2三者之间的固定密封。

衔接部33靠近量筒1一端的内壁上固定连接有第一圆形钢板34，第一圆形钢板34中心处成型有大小与导管5管径相匹配的第一过孔。具体的，第一圆形钢板34与衔接部33的固定连接方式不做限制，优选焊接，以达到较好的密封效果，防止实验所用液体渗出，影响实验效果。

衔接部33靠近煤样罐2一端的内壁上固定连接有第二圆形钢板35，第二圆形钢板35中心处成型有大小与导管5管径相匹配的第二过孔。具体的，第二圆形钢板35与衔接部33的固定连接方式不做限制，优选焊接，以达到较好的密封效果，防止气体泄露，影响实验效果。

导管5为钢制件，其穿过第一过孔和第二过孔，两端分别伸入煤样罐2和量筒1中，连通量筒1与煤样罐2，并分别与第一圆形钢板34和第二圆形钢板35固定连接，其中导管5与第一圆形钢板34和第二圆形钢板35的固定连接的方式不做限制，优选焊接，以增强整个装置的密封效果。

导管5上设置有用于控制导管5导通与否的导管阀门51，该导管阀门51设置于第一圆形钢板34和第二圆形钢板35之间，从而通过第二圆形钢板35间隔煤样罐2与导管阀门51，使得煤样中溢出的气体可以直接通过导管5到达量筒1，提高实验结果的精确度。具体的，导管阀门51与设置于连接件3外表面的圆盘进行连接，实验过程中，可通过转动圆盘控制导管阀门51的启闭。

上连接端31与第一圆形钢板34之间的衔接部33侧壁上成型有通孔，通孔内固定连接有带流量控制阀41的排水管4，用于排出被气体挤压出的液体。排水管4与通孔的固定连接方式不做限制，优选焊接以实现密封。

进一步的，导管5伸入量筒1内部长度为量筒1高度的4/5。

进一步的，导管5伸入煤样罐2一端的端部包裹有细纱布52，以防止煤样内的煤灰进入导管5内部。

进一步的，量筒1底部设置有一方便倒入和倒出实验所用液体的、可旋合的盖子11，量筒1内液体可从量筒1底部进行更换，旋开盖子11即可倒出或倒入实验所用液体。

测试流程：

步骤一：保持导管阀门51和流量控制阀41关闭，将量筒1倒置与连接件3紧密连接。

步骤二：打开量筒1底部的盖子11，向量筒1内注入实验所用液体至其液面达到量筒1高度的3/5到4/5，以避免液面超过量筒1内导管5的高度。

步骤三：在现场选取适宜的瓦斯含量测定地点，通过钻孔将煤样从煤层深部取出，立即装入煤样罐2中。

步骤四：将煤样罐2与连接件3旋合，静置几分钟，读取此时量筒1读数，记为v1。

步骤五：打开导管阀门51和流量控制阀41，静置两小时。

步骤六：两小时后，读取量筒1读数，记为v2，计算出v1与v2之差，记为δv，δv即为煤样中瓦斯气体体积，即为瓦斯解吸量。

步骤七：关闭导管阀门51以及流量控制阀41，将煤样罐2从连接件3上卸下。

步骤八：打开量筒1底部的盖子11，将量筒1内水倒出。

步骤九：将量筒1从连接件3上卸下。

步骤十：整理，并妥当安置实验仪器,处理实验数据。

综上所述，本实用新型公开的一种煤矿井下瓦斯含量测量装置，通过连接件将量筒与煤样罐可拆卸固定连接，导管穿过连接件，连通量筒与煤样罐，从而实现整个测量装置的一体性设置，减少连接管路的设置，将瓦斯的逸散量降到最低，从而提高测量结果的准确性，提高煤矿开采的安全性，使得煤矿工人的人身安全有了更大的保证。同时，该测量装置体积小，结构简单，方便携带，便于在煤矿井下或实验室进行瓦斯含量的测试。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现和使用本实用新型。对这些实施例的多种修改方式对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。