井下煤层瓦斯含量快速测定仪

WP-1型井下煤层瓦斯含量快速测定仪

1、简介：北京朗仕特科技发展有限公司

煤层瓦斯含量是确定矿井瓦斯涌出量的基础数据，是矿井瓦斯抽放设计和矿井通风设计的重要参数之一。煤层瓦斯含量在一定程度上取决于煤层瓦斯压力。因此，煤层瓦斯含量和煤层瓦斯压力是煤矿**生产中两个至关重要的参数。

我们研制的WP-1型井下煤层瓦斯含量快速测定仪是根据煤样瓦斯解吸速度随时间变化符合幂函数关系，利用瓦斯解吸特征指标V₁值，计算出煤层瓦斯含量、煤层瓦斯压力的原理而设计。在设计中采用单片机控制技术及先进的气体流量传感技术，**采用了无阻力微量气体流量测定原理，使煤样解吸过程更接近煤的自然解吸状态。为保证测定结果准确性，在软件上对采集数据运用数值平均处理方法，并进行多次线性回归计算。在硬件上采用大规模低功耗集成电路设计，使得仪器具有电路简洁、体积小、重量轻、携带方便、操作简单等特点。

2、仪器特征

本仪器适用于煤矿井下回采或掘进工作面，快速测定煤体中瓦斯解吸量，能够及时掌握工作面前方瓦斯含量（W）、瓦斯压力（P）分布情况以及防突预测指标K₁、K_t等重要瓦斯参数的变化，形成一套比较完整、可靠的预测预报新技术。其特征：测定时间短（全过程为7分钟，暴露2分钟、解吸5分钟。），不影正常响作业面工作，自动完成测定、采集、计算、储存、显示、打印等工作，操作简便、省时省力、高效快捷、准确可靠，一次测定可预测出多种瓦斯重要参数。为生产矿井高产高效、**生产、预测瓦斯涌出量，合理开发利用瓦斯资源等提供了快速简洁的测定手段和可靠的科学依据。同样，本仪器也适用于试验室研究试验工作。

3、仪器测定参数

    K_t---煤样瓦斯解吸速度衰减系数，煤层瓦斯突出危险性重要指标之一;

    K₁---煤层瓦斯突出危险性重要指标之一，ml/g.min;

       V₁---单位重量煤样暴露**分钟的瓦斯解吸速度，与煤层瓦斯含量、煤

层瓦斯压力有直接关系，ml/g.min;

        Q₂---瓦斯解吸速度衰减系数;

        P ---煤层瓦斯含量预测值，ml/g;

        W ---煤层瓦斯压力预测值，MPa;

        R ---相关系数，反映测定结果的可靠性。

4、仪器性能指标

      瓦斯解吸量           0～60 ml/min;

       瓦斯含量         2～30 ml/g;

       瓦斯压力         0.1～6.0 MPa;

       测量精度         ±2%;

       显示方式         8位液晶（LCD）显示;

       持续工作时间     8h以上;

       工作环境温度     0～40℃;

       工作环境湿度     ≤95%;

       工作环境压力     85～110 KPa;

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

       防爆类型         煤矿用本质**型，ibI(150℃);

       防爆证号          1014281

**标志证号     20011436。

5、仪器使用与操作

        WP-1型井下煤层瓦斯含量快速测定仪属精密电子产品，使用前应认真读阅本产品使用说明书，按要求正确操作仪器，以确保仪器测量数据的准确性。在运输或携带时，应注意轻拿轻放，避免重力碰撞。本仪器是矿用本质**型结构，严禁井下充电、打印或拆卸，以保证使用**。仪器操作面板如图所示。

5．1 使用说明

   开关：仪器采用电子式按动开关，在关机状态下，按一次此开关为开机，此时绿色指示器灯亮：在开机状态下，按一次此开关为关机。

   指示器：仪器上有一个双色指示器，绿色指示器灯亮时，为开机状态指示，红色指示器灯亮时为供电电压不足指示。

   显示器：仪器的显示器采用8位液晶（LCD）显示各点测量值。当仪器进入测量状态时，前4位数字显示为测定时间，后4位数字显示为测定解吸量值。

   键盘：仪器上共设15个按键，即10个数字键，5个功能键。数字键为输入数据时使用。功能键如下：

       复位键：无论仪器处于任何状态下，按此键，仪器都将显示“b c d”选择状态下，以供操作者选择使用。

       测定键（C键）：按此键表示已选择测定功能过程，此时显示屏幕上出现“a=”字符，待输入吸附常数A值后，又显示出“b=”字符，键入吸附常数B值后，再显示出“C=”字符，待输入瓦斯含量系数α值，*终显示出“CO=”字符，键入试验编号后，屏幕显示出“TT”，此时表示等待打钻取煤样阶段。

       计时键：当开始打钻时，应按一次测定键（C键），仪器自动开始计时，屏幕显示的是煤样暴露时间。此过程为打钻、分筛、取样以及将煤样装入煤样罐与仪器连接的过程，整个过程时间共为2min，到2min后，仪器自动进入测定采样过程，整个测定采样过程为5min。当测定采样结束，仪器自动进行计算、存储和显示*终测定结果，并将返回到选择状态，等待下一次选择之用。

       显示结果键（b键）：在选择状态下按此键，将逐个显示当前测定的一组*终结果数据。其他前期测定的数据无效。若要得到其它组测定的结果可通过打印方式得出。

       打印键（d键）：在选择状态下按此键，输入所要的试验编号后，即可打印出该组的测定数据和*终测定结果。（注意，此键只能在地面上选择使用，严禁井下打印！！！）。

5．2  操作步骤

5．2．1  使用前应检查仪器是否正常以及供电情况。若欠压指示灯亮（红色灯）时，表明仪器供电电压不足，应及时在地面充电，以保证井下测定工作。

5．2．2仪器所测定的煤样必须是新鲜、干燥的煤样。在预选煤壁打钻之前，应按下列步骤进行操作：

（1）打开仪器上的电源开关，仪器进入选择状态，屏幕上显示出“b c d”提示信息。其中：b字符表示按显示键后，选择显示刚刚测定*终结果方式;

c字符表示按测试键后，选择测定工作方式;d字符表示按打印键后，选择打印测定数据和*终结果工作方式。

   （2）按测试键表示仪器选择测定工作方式，待分别输入A、B、C常数及CO试验编号后，屏幕上显示出“TT”提示信息，等待进入数据采集过程。仪器在井下可存储15组测定数据和测定*终结果，其试验编号为01~15的数字，输入时应一一对应。

       （3）在选定的煤壁打钻钻至预定的取样深度时，应按测定（C）键，仪器开始自动记录煤样暴露时间。

       （4）将取出的煤样经分筛后，立即将煤样装入煤样罐内，拧紧罐盖并与仪器的进气接口连接好。

       （5）当仪器显示暴露时间为2min时，仪器开始自动测定数据。测定时，屏幕显示的前4位数据为测定时间，后4位数据为测定值。整个测定过程为5min。当测定结束后，仪器将会自动逐次显示测定结果，并返回到选择状态下，完成一次测定过程。

      （6）通过按显示键，可反复显示当前测定的*终结果。在屏幕上显示字符代表如下参数：

                A=代表K₁值参数       B=代表K_t值参数

                C=代表Q₂值参数       D=代表V₁值参数

                E=代表W值参数       F=代表P值参数

                H=代表R值参数

       （7）出井后，将打印机及打印机供电电源连接后，在选择状态下，按d键，输入所要的打印出的试验组编号，即可打印出该组的测定数据和*终测定结果。

5．3 仪器充电操作

       仪器应在地面上充电，严禁井下充电。充电时间应使用随机配套的专用电源进行充电，将充电电缆分别接在仪器与电源的端口上，打开电源上的开关（此时不需打开仪器上的电源开关），充电12～16小时，每充电一次，可保证仪器连续工作8小时。

5．4 仪器打印操作

北京朗仕特科技发展有限公司

赵:

       仪器应在地面上进行打印操作。打印时，将随机配套的通信电缆接头分别插入仪器与打印机的端口上，再将打印机电源电缆接头分别插入打印机与专用电源端口上，打开专用电源的开关，在仪器面板上按打印键，输入所需打印数组的编号，即可打印出其测定数据及测定结果。

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