[发明专利]一种煤层瓦斯含量测试的实验教学装置

说明书

本发明公开了一种煤层瓦斯含量测试的实验教学装置，包括：实验装置本体，实验装置本体主要由上位机、瓦斯解吸仪、储气罐以及煤样罐组成。与现有技术相比，本发明主要用于煤层瓦斯含量实验教学，有效的解决了实验室煤体不含有瓦斯、无法进行煤层瓦斯含量测试操作训练的难题；本装置给放散完瓦斯的煤样注入瓦斯气体，实现各个阶段瓦斯含量的测试；主要包括煤样的井下解吸瓦斯量测试、煤样的损失瓦斯量计算、煤样粉碎前解吸瓦斯量测试、煤样粉碎后解吸瓦斯量测试、常压不可解吸瓦斯量计算，最终计算得到真实的煤层瓦斯含量；本发明能够让学生亲自动手操作，更好地掌握煤层瓦斯含量的测试流程、计算方法，为矿井瓦斯防治理论与技术打好坚实的基础。

技术领域

本发明涉及煤层瓦斯含量测试技术领域，更具体的说是涉及一种煤层瓦斯含量测试的实验教学装置。

背景技术

现有技术一的技术方案：

现有的煤层瓦斯含量测试实验装置，主要以现场的煤层瓦斯含量测试装备为依托，进行仪器讲解和测试、计算的讲解。由于实验室没有含有瓦斯的煤体，固很难做到让学生动手操作。现有设备及测定方法认为:煤层瓦斯含量由煤样损失瓦斯量Q1、煤样自然解吸瓦斯量Q2、煤样粉碎解吸瓦斯量Q3及残存瓦斯量Q4 等4部分组成。Q1指取样过程中损失的瓦斯量；Q2指在常压状态下，煤样井下解吸瓦斯量Q21与煤样运送到实验室在粉碎前所解吸的瓦斯量Q22之和；Q3指在常压状态下，煤样在粉碎机中粉碎到95％，煤样粒度小于0.25mm的过程中所解吸瓦斯量；Q4指在常压状态下，粉碎解吸后仍残存在煤样中不可解吸的瓦斯量。

现有技术一的缺点：

现有瓦斯含量测定装置主要针对现场应用，无法全面、真实的开展实验教学。现有装备分为井下测定装置和地面测定装置组成，具体分为井下取芯与井下解吸系统、地面瓦斯解吸系统、称重系统、煤样粉碎解吸系统、水分测定系统和数据处理系统。主要服务于煤样损失瓦斯量、煤样自然解吸瓦斯量、煤样粉碎解吸瓦斯量及残存瓦斯量。

由于实验室没有含瓦斯的煤体，所有现有设备无法满足实验教学需要；首先，由于没有含有瓦斯的煤体，无法实现煤样损失瓦斯量计算；无法实现煤样自然解吸瓦斯量的测定；无法实现煤样粉碎解吸瓦斯量测定；其次，无法实现煤层瓦斯含量整个流程的实际操作，且煤层瓦斯含量计算是一个非常复杂的计算过程，由于缺项不能进行煤层瓦斯含量计算，达不到实验教学目的。

因此，如何提供一种能给煤体注入瓦斯的充气装置、能完整模拟煤层瓦斯含量测试流程的煤层瓦斯含量测试的实验教学装置是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种具有操作过程简单、学生可自动手操作、满足实验教学需要、测试结果精准等特点的煤层瓦斯含量测试的实验教学装置。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种煤层瓦斯含量测试的实验教学装置，包括：实验装置本体，所述实验装置本体主要由用于煤层瓦斯含量测试步骤提示、煤样瓦斯气体注入控制、以及煤层瓦斯含量自动计算的上位机、用于测试从煤样中解吸出的瓦斯气体体积的瓦斯解吸仪、储气罐以及煤样罐组成；其中，所述上位机由电脑主机和显示器组成；在所述瓦斯解吸仪的两侧对应设置有瓦斯气体入口和瓦斯气体出口；所述煤样罐通过硅胶管与瓦斯气体入口链接；其特征在于，还包括：在所述煤样罐的上端安装有压力传感器和电磁阀；所述储气罐上从右至左依次安装有出口针阀、精密压力表、压力传感器和入口针阀；所述压力传感器用于将压力数据上传给数据采集板卡与PLC控制系统，上传到数据采集板卡与PLC控制系统的压力数据通过液晶显示屏显示出来。

优选的，在上述一种煤层瓦斯含量测试的实验教学装置中，所述煤样罐并列设置有4个，每个煤样罐注气口上均设置有所述压力传感器和电磁阀。