一种便携式煤体瓦斯粉碎解吸量测量装置的制作方法

1.本实用新型涉及煤层瓦斯粉碎解吸量测试领域，具体涉及一种便携式煤体瓦斯粉碎解吸量测量装置。


背景技术：

2.我国煤炭资源蕴藏丰富，同时煤炭的生产、消费数量也占世界各国的前列。煤炭作为我国的基础能源，我国一次能源消费结构以煤炭为主，2020年煤炭消费量占能源消费总量的56.8％，煤层瓦斯含量与开采深度关系密切，伴随着开采深度的迅速增加，煤层瓦斯含量与涌出量逐渐增大。据统计，目前全国重点煤矿中有近一半矿井都为高瓦斯矿井或瓦斯突出矿井，随着开采水平的不断提高，埋藏向深部地区开发的增加，煤矿瓦斯事故不断发生。我国西部煤炭资源中与煤伴生的瓦斯赋存量较大，尤其是某些矿区，属于典型的高瓦斯矿区，矿区瓦斯灾害的防治形势依然严峻，是制约矿区安全高效开采的主要因素之一。
3.瓦斯是煤层中可利用的洁净能源，有广阔开发前景，我国埋深2000m以浅瓦斯资源量约36.8万亿m3，开采价值显著。因此，进行煤与瓦斯资源安全高效共采，防治瓦斯灾害，减少大气污染，将瓦斯作为清洁能源利用，可实现矿井安全生产、环境保护与新能源供给等目的。
4.为了更好地在采煤过程中开采瓦斯，需要对煤层瓦斯含量进行测量，得到煤层瓦斯赋存云图，确定出局部增透措施区域，同时对煤层瓦斯赋存测量得到规律才能更好的进行瓦斯抽放系统布置，达到更好的采前预抽效果。为了获取煤层瓦斯含量赋存规律需要测量煤层瓦斯粉碎解吸量，然而，目前的粉碎解吸设备大都过于笨重不易携带，而且井下环境复杂，不便于操作，另外，其解吸量筒仅靠肉眼判断来读取测量数据，导致测试数据不精确。


技术实现要素：

5.基于此，本实用新型提供了一种便携式煤体瓦斯粉碎解吸量测量装置，以解决现有技术的粉碎解吸设备笨重不易携带，不便于操作，且测试数据不精确的技术问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供了一种便携式煤体瓦斯粉碎解吸量测量装置，其包括盛水容器、水管、量筒、水平三角架、气管和粉碎解吸机构，其中：
7.所述量筒可拆卸地连接在所述水平三角架上，所述水平三角架用于对所述量筒的水平度进行调节；
8.所述量筒具有盛水腔，以及与所述盛水腔连通的注水口、进气口和排水口，所述注水口用于将水注入到所述盛水腔内，所述进气口通过所述气管与所述粉碎解吸机构连接，所述粉碎解吸机构用于将煤样粉碎以释放出瓦斯气体经所述气管输送到所述盛水腔，所述排水口通过所述水管与所述盛水容器连接，所述盛水腔在通入瓦斯气体时排出的等体积的水经所述水管排出至所述盛水容器；
9.所述盛水腔的顶部和底部还分别设有顶部压力传感器和底部压力传感器，所述量筒上还设有显示屏，所述显示屏用于根据所述顶部压力传感器和所述底部压力传感器的检
测结果计算并显示所述盛水腔内的液体高度。
10.作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述量筒为竖立设置，其顶部和底部分别设置量筒顶盖和量筒底座；所述量筒的注水口、进气口和排水口均设置于其底部，所述量筒底座内设有连接所述排水口的出水通道和连接所述进气口的进气通道，所述出水通道的外端为出水接头，所述注水口通过所述出水接头与所述水管连接，所述进气通道的外端为进气接头，所述进气口通过所述进气接头与所述气管连接。
11.作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述顶部压力传感器和显示屏分别设置在所述量筒顶盖上，所述底部压力传感器设置在所述量筒底座上，所述顶部压力传感器和所述底部压力传感器分别通过导线与所述显示屏连接。
12.作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述量筒顶盖内置有充电电池，所述充电电池与所述显示屏连接，所述量筒顶盖上设有与所述充电电池连接的充电口。
13.作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述水平三角架包括三角架本体，所述三角架本体的顶部为环状的量筒底座嵌入区，所述量筒底座嵌入区上设有水平调节气泡，以及至少两个转动轴，所述转动轴可转动地设置在所述量筒底座嵌入区的顶面，所述转动轴的顶部活动连接有卡条，所述转动轴的下部连接有橡胶垫片，所述转动轴通过所述卡条向下压紧所述橡胶垫片从而将放置于所述量筒底座嵌入区的量筒固定。
14.作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述粉碎解吸机构包括粉碎腔、粉碎刀片、电机和用于密闭所述粉碎腔的密封盖，所述粉碎刀片设置在所述粉碎腔内并由所述电机驱动旋转，所述粉碎腔的下方设有支撑座，所述支撑座上设有电源插口、绿色指示灯、红色指示灯和粉碎开关。
15.作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述密封盖上设有用于连接所述气管的煤体解吸气体出口，所述密封盖的内侧于所述煤体解吸气体出口设有纱布。
16.作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述密封盖与所述粉碎腔通过至少两个卡扣结构进行锁紧连接，所述卡扣结构包括设置在所述粉碎腔上边缘的卡槽，以及可上下活动地设置在所述密封盖边缘上的拉杆，所述拉杆的下端与所述卡槽卡接配合，所述拉杆的顶部形成有旋转部，所述旋转部连接有固定压片，所述拉杆上套设有与所述固定压片压接配合的弹性垫片，所述固定压片用于对所述拉杆进行上下调节以实现将所述拉杆与所述卡槽锁紧或松开。
17.作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述粉碎腔的外壁设有提手，所述密封盖上设有盖子把手。
18.本实用新型的便携式煤体瓦斯粉碎解吸量测量装置，通过采用上述技术方案，可以达到如下有益效果：
19.1)本实用新型结构简单，多部件可拆卸连接，组装、拆卸方便，体积小，便于携带，更适合于井下测量煤体粉碎解吸瓦斯含量的作业；
20.2)本实用新型中，量筒和水平三脚架配合使用，携带进入井下测量井下瓦斯解吸量时，能在测量环境下很方便实现对量筒的水平放置，又能在井下光线不足情况下实现不同时刻瓦斯解吸量的自动读取，从而为量筒提供了水平放置环境，使得其读数更精确。
附图说明
21.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
22.图1为本实用新型便携式煤体瓦斯粉碎解吸量测量装置提供的一实例的结构示意图；
23.图2为本实用新型量筒提供的一实例的结构示意图；
24.图3为本实用新型粉碎解吸机构提供的一实例的结构示意图；
25.图4为本实用新型水平三角架提供的一实例的结构示意图。
26.图中：1、盛水容器，2、出水管，3、量筒，301、显示屏，302、量筒顶盖，303、充电口，304、顶部压力传感器，305、盛水腔，306、刻度线，307、底部压力传感器，308、进气接头，309、量筒底座，3010、进气通道，3011、进气口，3012、注水口，3013，排水口，3014、出水通道，3015、出水接头，3016、导线，4、进气管，5、粉碎解吸机构，501、煤体解吸气体出口，502、拉杆，503、弹性垫片，504、盖子把手，505、密封盖，506、固定压片，507、旋转部，508、卡槽，509、粉碎腔，5010、提手，5011、粉碎开关，5012、红色指示灯，5013、绿色指示灯，5014、电源插口，6、水平三脚架，601、量筒底座嵌入区，602、转动轴，603、卡条，604、橡胶垫片，605、水平调节气泡，606、三角架本体。
27.本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
28.下面将结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述。较佳实施例中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等用语，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
29.如图1-4所示，本实用新型提供了一种便携式煤体瓦斯粉碎解吸量测量装置，包括盛水容器1、水管、量筒3、水平三角架、气管和粉碎解吸机构5，其中，粉碎解吸机构5通过气管与量筒3连接以通过粉碎煤样将释放的瓦斯气体输送到量筒3，量筒3通过水平三角架进行支撑并由水平三角架进行水平度调节，量筒3通过水管与盛水容器1连接以在通入瓦斯气体时排出的等体积的水到盛水容器1内，即通过排水法实现对瓦斯气体的体积的测量。在测试前，需在量筒3内预注入满或一定量水。
30.具体的，所述量筒3可拆卸地连接在所述水平三角架上，所述水平三角架用于对所述量筒3的水平度进行调节。所述水平三角架包括三角架本体606，所述三角架本体606的顶部为环状的量筒底座嵌入区601，所述量筒底座嵌入区601上设有水平调节气泡605，以及至少两个转动轴602，所述转动轴602可转动地设置在所述量筒底座嵌入区601的顶面，所述转动轴602的顶部活动连接有卡条603，所述转动轴602的下部连接有橡胶垫片604，所述转动轴602通过所述卡条603向下压紧所述橡胶垫片604从而将放置于所述量筒底座嵌入区601的量筒3固定。水平调节气泡605用于辅助水平三角架对量筒3的水平度进行调节。
31.在一具体实施中，所述量筒3具有盛水腔305，以及与所述盛水腔305连通的注水口3012、进气口3011和排水口3013，所述注水口3012用于将水注入到所述盛水腔305内，所述进气口3011通过所述气管与所述粉碎解吸机构5连接，所述粉碎解吸机构5用于将煤样粉碎以释放出瓦斯气体经所述气管输送到所述盛水腔305，所述排水口3013通过所述水管与所
述盛水容器1连接，所述盛水腔305在通入瓦斯气体时排出的等体积的水经所述水管排出至所述盛水容器1；所述量筒3为竖立设置，其顶部和底部分别设置量筒顶盖302和量筒底座309；所述量筒3的注水口3012、进气口3011和排水口3013均设置于其底部，所述量筒底座309内设有连接所述排水口3013的出水通道3014和连接所述进气口3011的进气通道3010，所述出水通道3014的外端为出水接头3015，所述注水口3012通过所述出水接头3015与所述水管连接，所述进气通道3010的外端为进气接头308，所述进气口3011通过所述进气接头308与所述气管连接。
32.在另一具体实施中，所述盛水腔305的顶部和底部还分别设有顶部压力传感器304和底部压力传感器307，所述量筒3上还设有显示屏301，所述显示屏301用于根据所述顶部压力传感器304和所述底部压力传感器307的检测结果计算并显示所述盛水腔305内的液体高度。所述顶部压力传感器304和显示屏301分别设置在所述量筒顶盖302上，所述底部压力传感器307设置在所述量筒底座309上，所述顶部压力传感器304和所述底部压力传感器307分别通过导线3016与所述显示屏301连接。所述显示屏301、顶部压力传感器304和底部压力传感器307均由量筒顶盖302中内置的充电电池供电，量筒顶盖302上还设有连接充电电池的充电口303。
33.在又一具体实施中，所述粉碎解吸机构5包括粉碎腔509、粉碎刀片、电机和用于密闭所述粉碎腔509的密封盖505，所述粉碎刀片设置在所述粉碎腔509内并由所述电机驱动旋转，所述粉碎腔509的下方设有支撑座，所述支撑座上设有电源插口5014、绿色指示灯5013、红色指示灯5012和粉碎开关5011。粉碎开关5011用于控制电机带动粉碎刀片旋转，从而实现煤样的粉碎。绿色指示灯5013和红色指示灯5012用于对粉碎刀片的工作状态进行指示。电源插口5014用于外接电源。
34.优选地，所述密封盖505上设有用于连接所述气管的煤体解吸气体出口501，所述密封盖505的内侧于所述煤体解吸气体出口501设有纱布，纱布起过滤作用，从而防止了煤粉进入量筒3。
35.进一步优选地，所述密封盖505与所述粉碎腔509通过至少两个卡扣结构进行锁紧连接，通过该卡扣结构可实现快速拆装，而且密封可靠。所述卡扣结构包括设置在所述粉碎腔509上边缘的卡槽508，以及可上下活动地设置在所述密封盖505边缘上的拉杆502，所述拉杆502的下端与所述卡槽508卡接配合，所述拉杆502的顶部形成有旋转部507，所述旋转部507连接有固定压片506，所述拉杆502上套设有与所述固定压片506压接配合的弹性垫片503，所述固定压片506用于对所述拉杆502进行上下调节以实现将所述拉杆502与所述卡槽508锁紧或松开。
36.为了便于手动操作，所述粉碎腔509的外壁还设有提手5010，所述密封盖505上还设有盖子把手504。
37.本实用新型的便携式煤体瓦斯粉碎解吸量测量装置的工作原理如下：
38.将盛水容器1、出水管2、量筒3、进气管4、粉碎解吸机构5、水平三脚架6如图1所示连接起来，将电源线插入电源插口5014，量筒3内预先经注水口3012加注满水后并密封。此时，绿色指示灯5013亮起，旋转粉碎开关5011，启动电机带动旋转刀片开始工作，预先放置在粉碎腔509内的煤样被粉碎，瓦斯从煤体中解吸，从纱布穿过煤体解吸气体出口501经过进气管4到达量筒3的盛水腔305，排出等体积水分则从排水口3013经出水管2流出到盛水容
器1。此过程中，底部压力传感器307和顶部压力传感器304分别将检测的压力数据输送给显示器集成的处理器，处理器将检测的压力数据转换计算出液位高度并在显示屏301上显示。在此需要说明的是，根据压力计算液位高度属于现有技术，因此对其具体原理在此不做详细描述。
39.量筒3上还设计有刻度线306，即可通过刻度线306直观的读取测量数值，避免在没有电的情况下无法读数。
40.虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式做出多种变更或修改，而不背离本实用新型的原理和实质，本实用新型的保护范围仅由所附权利要求书限定。