WP-1型井下煤層瓦斯含量快速測(cè)定儀

1、簡(jiǎn)介：13501199674北京朗仕特科技發(fā)展有限公司

煤層瓦斯含量是確定礦井瓦斯涌出量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，是礦井瓦斯抽放設(shè)計(jì)和礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的重要參數(shù)之一。煤層瓦斯含量在一定程度上取決于煤層瓦斯壓力。因此，煤層瓦斯含量和煤層瓦斯壓力是煤礦**生產(chǎn)中兩個(gè)至關(guān)重要的參數(shù)。

我們研制的WP-1型井下煤層瓦斯含量快速測(cè)定儀是根據(jù)煤樣瓦斯解吸速度隨時(shí)間變化符合冪函數(shù)關(guān)系，利用瓦斯解吸特征指標(biāo)V₁值，計(jì)算出煤層瓦斯含量、煤層瓦斯壓力的原理而設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中采用單片機(jī)控制技術(shù)及先進(jìn)的氣體流量傳感技術(shù)，**采用了無(wú)阻力微量氣體流量測(cè)定原理，使煤樣解吸過(guò)程更接近煤的自然解吸狀態(tài)。為保證測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確性，在軟件上對(duì)采集數(shù)據(jù)運(yùn)用數(shù)值平均處理方法，并進(jìn)行多次線性回歸計(jì)算。在硬件上采用大規(guī)模低功耗集成電路設(shè)計(jì)，使得儀器具有電路簡(jiǎn)潔、體積小、重量輕、攜帶方便、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。

2、儀器特征

本儀器適用于煤礦井下回采或掘進(jìn)工作面，快速測(cè)定煤體中瓦斯解吸量，能夠及時(shí)掌握工作面前方瓦斯含量（W）、瓦斯壓力（P）分布情況以及防突預(yù)測(cè)指標(biāo)K₁、K_t等重要瓦斯參數(shù)的變化，形成一套比較完整、可靠的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)新技術(shù)。其特征：測(cè)定時(shí)間短（全過(guò)程為7分鐘，暴露2分鐘、解吸5分鐘。），不影正常響作業(yè)面工作，自動(dòng)完成測(cè)定、采集、計(jì)算、儲(chǔ)存、顯示、打印等工作，操作簡(jiǎn)便、省時(shí)省力、高效快捷、準(zhǔn)確可靠，一次測(cè)定可預(yù)測(cè)出多種瓦斯重要參數(shù)。為生產(chǎn)礦井高產(chǎn)高效、**生產(chǎn)、預(yù)測(cè)瓦斯涌出量，合理開(kāi)發(fā)利用瓦斯資源等提供了快速簡(jiǎn)潔的測(cè)定手段和可靠的科學(xué)依據(jù)。同樣，本儀器也適用于試驗(yàn)室研究試驗(yàn)工作。

3、儀器測(cè)定參數(shù)

    K_t---煤樣瓦斯解吸速度衰減系數(shù)，煤層瓦斯突出危險(xiǎn)性重要指標(biāo)之一;

    K₁---煤層瓦斯突出危險(xiǎn)性重要指標(biāo)之一，ml/g.min;

       V₁---單位重量煤樣暴露**分鐘的瓦斯解吸速度，與煤層瓦斯含量、煤

層瓦斯壓力有直接關(guān)系，ml/g.min;

        Q₂---瓦斯解吸速度衰減系數(shù);

        P ---煤層瓦斯含量預(yù)測(cè)值，ml/g;

        W ---煤層瓦斯壓力預(yù)測(cè)值，MPa;

        R ---相關(guān)系數(shù)，反映測(cè)定結(jié)果的可靠性。

4、儀器性能指標(biāo)

      瓦斯解吸量           0～60 ml/min;

       瓦斯含量         2～30 ml/g;

       瓦斯壓力         0.1～6.0 MPa;

       測(cè)量精度         ±2%;

       顯示方式         8位液晶（LCD）顯示;

       持續(xù)工作時(shí)間     8h以上;

       工作環(huán)境溫度     0～40℃;

       工作環(huán)境濕度     ≤95%;

       工作環(huán)境壓力     85～110 KPa;

       尺寸、重量           250×145×67mm, 2Kg;

       防爆類型         煤礦用本質(zhì)**型，ibI(150℃);

       防爆證號(hào)          1014281

**標(biāo)志證號(hào)     20011436。

5、儀器使用與操作

        WP-1型井下煤層瓦斯含量快速測(cè)定儀屬精密電子產(chǎn)品，使用前應(yīng)認(rèn)真讀閱本產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)，按要求正確操作儀器，以確保儀器測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。在運(yùn)輸或攜帶時(shí)，應(yīng)注意輕拿輕放，避免重力碰撞。本儀器是礦用本質(zhì)**型結(jié)構(gòu)，嚴(yán)禁井下充電、打印或拆卸，以保證使用**。儀器操作面板如圖所示。

5．1 使用說(shuō)明

   開(kāi)關(guān)：儀器采用電子式按動(dòng)開(kāi)關(guān)，在關(guān)機(jī)狀態(tài)下，按一次此開(kāi)關(guān)為開(kāi)機(jī)，此時(shí)綠色指示器燈亮：在開(kāi)機(jī)狀態(tài)下，按一次此開(kāi)關(guān)為關(guān)機(jī)。

   指示器：儀器上有一個(gè)雙色指示器，綠色指示器燈亮?xí)r，為開(kāi)機(jī)狀態(tài)指示，紅色指示器燈亮?xí)r為供電電壓不足指示。

   顯示器：儀器的顯示器采用8位液晶（LCD）顯示各點(diǎn)測(cè)量值。當(dāng)儀器進(jìn)入測(cè)量狀態(tài)時(shí)，前4位數(shù)字顯示為測(cè)定時(shí)間，后4位數(shù)字顯示為測(cè)定解吸量值。

   鍵盤(pán)：儀器上共設(shè)15個(gè)按鍵，即10個(gè)數(shù)字鍵，5個(gè)功能鍵。數(shù)字鍵為輸入數(shù)據(jù)時(shí)使用。功能鍵如下：

       復(fù)位鍵：無(wú)論儀器處于任何狀態(tài)下，按此鍵，儀器都將顯示“b c d”選擇狀態(tài)下，以供操作者選擇使用。

       測(cè)定鍵（C鍵）：按此鍵表示已選擇測(cè)定功能過(guò)程，此時(shí)顯示屏幕上出現(xiàn)“a=”字符，待輸入吸附常數(shù)A值后，又顯示出“b=”字符，鍵入吸附常數(shù)B值后，再顯示出“C=”字符，待輸入瓦斯含量系數(shù)α值，*終顯示出“CO=”字符，鍵入試驗(yàn)編號(hào)后，屏幕顯示出“TT”，此時(shí)表示等待打鉆取煤樣階段。

       計(jì)時(shí)鍵：當(dāng)開(kāi)始打鉆時(shí)，應(yīng)按一次測(cè)定鍵（C鍵），儀器自動(dòng)開(kāi)始計(jì)時(shí)，屏幕顯示的是煤樣暴露時(shí)間。此過(guò)程為打鉆、分篩、取樣以及將煤樣裝入煤樣罐與儀器連接的過(guò)程，整個(gè)過(guò)程時(shí)間共為2min，到2min后，儀器自動(dòng)進(jìn)入測(cè)定采樣過(guò)程，整個(gè)測(cè)定采樣過(guò)程為5min。當(dāng)測(cè)定采樣結(jié)束，儀器自動(dòng)進(jìn)行計(jì)算、存儲(chǔ)和顯示*終測(cè)定結(jié)果，并將返回到選擇狀態(tài)，等待下一次選擇之用。

       顯示結(jié)果鍵（b鍵）：在選擇狀態(tài)下按此鍵，將逐個(gè)顯示當(dāng)前測(cè)定的一組*終結(jié)果數(shù)據(jù)。其他前期測(cè)定的數(shù)據(jù)無(wú)效。若要得到其它組測(cè)定的結(jié)果可通過(guò)打印方式得出。

       打印鍵（d鍵）：在選擇狀態(tài)下按此鍵，輸入所要的試驗(yàn)編號(hào)后，即可打印出該組的測(cè)定數(shù)據(jù)和*終測(cè)定結(jié)果。（注意，此鍵只能在地面上選擇使用，嚴(yán)禁井下打印?。?！）。

5．2  操作步驟

5．2．1  使用前應(yīng)檢查儀器是否正常以及供電情況。若欠壓指示燈亮（紅色燈）時(shí)，表明儀器供電電壓不足，應(yīng)及時(shí)在地面充電，以保證井下測(cè)定工作。

5．2．2儀器所測(cè)定的煤樣必須是新鮮、干燥的煤樣。在預(yù)選煤壁打鉆之前，應(yīng)按下列步驟進(jìn)行操作：

（1）打開(kāi)儀器上的電源開(kāi)關(guān)，儀器進(jìn)入選擇狀態(tài)，屏幕上顯示出“b c d”提示信息。其中：b字符表示按顯示鍵后，選擇顯示剛剛測(cè)定*終結(jié)果方式;

c字符表示按測(cè)試鍵后，選擇測(cè)定工作方式;d字符表示按打印鍵后，選擇打印測(cè)定數(shù)據(jù)和*終結(jié)果工作方式。

   （2）按測(cè)試鍵表示儀器選擇測(cè)定工作方式，待分別輸入A、B、C常數(shù)及CO試驗(yàn)編號(hào)后，屏幕上顯示出“TT”提示信息，等待進(jìn)入數(shù)據(jù)采集過(guò)程。儀器在井下可存儲(chǔ)15組測(cè)定數(shù)據(jù)和測(cè)定*終結(jié)果，其試驗(yàn)編號(hào)為01~15的數(shù)字，輸入時(shí)應(yīng)一一對(duì)應(yīng)。

       （3）在選定的煤壁打鉆鉆至預(yù)定的取樣深度時(shí)，應(yīng)按測(cè)定（C）鍵，儀器開(kāi)始自動(dòng)記錄煤樣暴露時(shí)間。

       （4）將取出的煤樣經(jīng)分篩后，立即將煤樣裝入煤樣罐內(nèi)，擰緊罐蓋并與儀器的進(jìn)氣接口連接好。

       （5）當(dāng)儀器顯示暴露時(shí)間為2min時(shí)，儀器開(kāi)始自動(dòng)測(cè)定數(shù)據(jù)。測(cè)定時(shí)，屏幕顯示的前4位數(shù)據(jù)為測(cè)定時(shí)間，后4位數(shù)據(jù)為測(cè)定值。整個(gè)測(cè)定過(guò)程為5min。當(dāng)測(cè)定結(jié)束后，儀器將會(huì)自動(dòng)逐次顯示測(cè)定結(jié)果，并返回到選擇狀態(tài)下，完成一次測(cè)定過(guò)程。

      （6）通過(guò)按顯示鍵，可反復(fù)顯示當(dāng)前測(cè)定的*終結(jié)果。在屏幕上顯示字符代表如下參數(shù)：

                A=代表K₁值參數(shù)       B=代表K_t值參數(shù)

                C=代表Q₂值參數(shù)       D=代表V₁值參數(shù)

                E=代表W值參數(shù)       F=代表P值參數(shù)

                H=代表R值參數(shù)

       （7）出井后，將打印機(jī)及打印機(jī)供電電源連接后，在選擇狀態(tài)下，按d鍵，輸入所要的打印出的試驗(yàn)組編號(hào)，即可打印出該組的測(cè)定數(shù)據(jù)和*終測(cè)定結(jié)果。

5．3 儀器充電操作

       儀器應(yīng)在地面上充電，嚴(yán)禁井下充電。充電時(shí)間應(yīng)使用隨機(jī)配套的專用電源進(jìn)行充電，將充電電纜分別接在儀器與電源的端口上，打開(kāi)電源上的開(kāi)關(guān)（此時(shí)不需打開(kāi)儀器上的電源開(kāi)關(guān)），充電12～16小時(shí)，每充電一次，可保證儀器連續(xù)工作8小時(shí)。

5．4 儀器打印操作

北京朗仕特科技發(fā)展有限公司

趙:13501199674

       儀器應(yīng)在地面上進(jìn)行打印操作。打印時(shí)，將隨機(jī)配套的通信電纜接頭分別插入儀器與打印機(jī)的端口上，再將打印機(jī)電源電纜接頭分別插入打印機(jī)與專用電源端口上，打開(kāi)專用電源的開(kāi)關(guān)，在儀器面板上按打印鍵，輸入所需打印數(shù)組的編號(hào)，即可打印出其測(cè)定數(shù)據(jù)及測(cè)定結(jié)果。