一种准确测定煤层瓦斯含量的取样装置及取样方法

1.本发明涉及煤层瓦斯含量取样技术领域，具体是一种准确测定煤层瓦斯含量的取样装置及取样方法。


背景技术：

2.煤矿瓦斯又称煤层瓦斯、煤层气，从煤和围岩中逸出的甲烷、二氧化碳和氮等组成的混合气体，瓦斯是煤矿生产中的有害因素，它不仅污染空气，而且当空气中瓦斯含量为5％～16％时，遇火会引起爆炸，造成事故，为提高其安全性，从而需要对煤层进行取样并对取样后的煤层中的瓦斯含量进行检测。
3.为实现基本无瓦斯损失量取样，提高瓦斯含量测定的准确性，从而出现一种准确测定煤层瓦斯含量的取样装置(具体参阅专利号：201620735437.4)，它包括空心钻杆，特点在于：空心钻杆通过放置在连接槽内的连接板由连接槽螺纹孔固定高能动力杆后，再通过放置在连接槽内的连接板由连接槽螺纹孔固定取样钻头，本发明结合取样方法，实现任何角度打孔瞬时定点取样，同时不需要考虑损失量，取的煤样为原始煤样，直接密封到取样钻头内，取样钻头取出后，直接送实验室测定。
4.然现有的煤层中瓦斯含量在进行取样检测的过程中，一般需要采集三个取样点，并记录每次取样点的最高值，然每个取样点在进行检测的过程中需要单独逐次操作，从而在一定程度上增加了工作的难度，降低了工作的效率。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于：为了解决现有的煤层中瓦斯含量在进行取样检测的过程中，一般需要采集三个取样点，并记录每次取样点的最高值，然每个取样点在进行检测的过程中需要单独逐次操作，从而在一定程度上增加了工作的难度，降低了工作的效率的问题，提供一种准确测定煤层瓦斯含量的取样装置及取样方法。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种准确测定煤层瓦斯含量的取样装置，包括：
7.防护组件，用于对测定煤层瓦斯含量所用取样元器件以及检测含量所需元器件的存储；
8.联动组件，位于防护组件的顶部；
9.三分管，位于防护组件的底部且与防护组件连通；
10.吸气球，位于三分管的底部且与三分管连通；
11.所述联动组件包括支撑架，所述支撑架顶部的外侧设置有环形滑动槽，所述支撑架的上方设置有支撑板，所述支撑板底部的两侧皆设置有支杆，所述支杆的顶部皆设置有与环形滑动槽相匹配的滑块，所述支撑板顶部的两侧皆设置有连杆，两组所述连杆的顶部设置有支撑框架，所述支撑框架内部的两端皆均匀设置有多组凸起块，每两组所述凸起块相邻的一端和支撑框架顶部的两端皆设置有多组卡槽，所述防护组件包括煤层瓦斯含量取
样检测器，所述煤层瓦斯含量取样检测器的数目为三组，且三组所述煤层瓦斯含量取样检测器，所述煤层瓦斯含量取样检测器的顶部均匀设置有多组延伸管，所述延伸管的顶部皆设置有支管，所述支管的顶部皆设置有伸缩软管，所述伸缩软管的顶部皆设置有取样管，所述延伸管的底部皆与煤层瓦斯含量取样检测器的测量端连通。
12.作为本发明再进一步的方案：所述卡槽的内部皆设置有阻尼垫，所述取样管皆通过卡槽和阻尼垫的相互配合与支撑框架内部的两端可拆卸连接。
13.作为本发明再进一步的方案：所述取样管的数目为三组，且三组所述取样管的长度从左到右依次递减。
14.作为本发明再进一步的方案：所述支撑板的顶部均匀设置有多组对接孔，所述支管通过对接孔与支撑板对接连接。
15.作为本发明再进一步的方案：所述支撑板和支杆的的底部通过滑块和环形滑动槽的相互配合与支撑架滑动连接。
16.作为本发明再进一步的方案：所述准确测定煤层瓦斯含量的取样装置的取样方法具体包括以下步骤；
17.步骤一，先检测仪器是否完好，包括气路、电路和光路的检查，通过手捏吸气球对气路的漏气情况进行检查，然后向上拉动长度最长的取样管，使取样管拉拽伸缩软管，使其受力拉长，同时向支撑框架的一端弯折取样管，直至取样管与支撑框架齐平且与卡槽卡合连接，然后朝相反的方向对位于中间位置处的取样管进行操作，使取样管与第一组取样管的取样方向相反，且通过利用位于支撑框架上设置的多组卡槽可对取样管的卡合的倾斜位置进行任意调整，长度最长的取样管用于对煤层较高位置处的瓦斯含量进行检测，长度适中的取样管用于对煤层较低位置处的瓦斯含量进行检测，然后剩余的最短取样管用于对煤层中部的瓦斯含量进行检查；
18.步骤二，利用环形滑动槽和滑块可对支撑板的位置进行调整，便于对三个取样管的取样端位置进行旋转调整，便于对检测点进行调整；
19.步骤三，并在检测位置选中上、中、下三个精测点，然后手捏吸气球，5-10次，利用三分管可利用一组吸气球同时对多组煤层瓦斯含量取样检测器进行同时操作，然后依次眼看煤层瓦斯含量取样检测器上的目镜，旋转微调螺旋，使零位线与相邻最近的整数相结合，读出整数，然后通过查看微读数窗口读出小数，整数加小数为检测点的瓦斯浓度，取三次检测点的最大值，且每个取样点可同时操作，从而在一定程度上降低了工作的难度，提高了工作的效率。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
21.通过设置的联动组件、防护组件、三分管和吸气球，使用时，通过利用位于支撑框架上设置的多组卡槽可对取样管的卡合的倾斜位置进行任意调整，长度最长的取样管用于对煤层较高位置处的瓦斯含量进行检测，长度适中的取样管用于对煤层较低位置处的瓦斯含量进行检测，然后剩余的最短取样管用于对煤层中部的瓦斯含量进行检查，利用环形滑动槽和滑块可对支撑板的位置进行调整，便于对三个取样管的取样端位置进行旋转调整，便于对检测点进行调整，并在检测位置选中上、中、下三个精测点，然后手捏吸气球5-10次，利用三分管可利用一组吸气球同时对多组煤层瓦斯含量取样检测器进行同时操作，然后依次眼看煤层瓦斯含量取样检测器上的目镜，旋转微调螺旋，使零位线与相邻最近的整数相
结合，读出整数，然后通过查看微读数窗口读出小数，整数加小数为检测点的瓦斯浓度，取三次检测点的最大值，且每个取样点可同时操作，从而在一定程度上降低了工作的难度，提高了工作的效率。
附图说明
22.图1为本发明的结构示意图；
23.图2为本发明的结构示意图；
24.图3为本发明图1中a的放大图；
25.图4为本发明图2中b的放大图。
26.图中：1、联动组件；101、支撑架；102、环形滑动槽；103、支撑板；104、支杆；105、滑块；106、连杆；107、支撑框架；108、凸起块；109、卡槽；1010、对接孔；2、防护组件；201、煤层瓦斯含量取样检测器；202、延伸管；203、支管；204、伸缩软管；205、取样管；3、三分管；4、吸气球。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。
29.请参阅图1～4，本发明实施例中，一种准确测定煤层瓦斯含量的取样装置，包括：
30.防护组件2，用于对测定煤层瓦斯含量所用取样元器件以及检测含量所需元器件的存储；
31.联动组件1，位于防护组件2的顶部；
32.三分管3，位于防护组件2的底部且与防护组件2连通；
33.吸气球4，位于三分管3的底部且与三分管3连通；
34.联动组件1包括支撑架101，支撑架101顶部的外侧设置有环形滑动槽102，支撑架101的上方设置有支撑板103，支撑板103底部的两侧皆设置有支杆104，支杆104的顶部皆设置有与环形滑动槽102相匹配的滑块105，支撑板103顶部的两侧皆设置有连杆106，两组连杆106的顶部设置有支撑框架107，支撑框架107内部的两端皆均匀设置有多组凸起块108，
每两组凸起块108相邻的一端和支撑框架107顶部的两端皆设置有多组卡槽109，防护组件2包括煤层瓦斯含量取样检测器201，煤层瓦斯含量取样检测器201的数目为三组，且三组煤层瓦斯含量取样检测器201，煤层瓦斯含量取样检测器201的顶部均匀设置有多组延伸管202，延伸管202的顶部皆设置有支管203，支管203的顶部皆设置有伸缩软管204，伸缩软管204的顶部皆设置有取样管205，延伸管202的底部皆与煤层瓦斯含量取样检测器201的测量端连通。
35.请着重参阅图1、2、3和4，卡槽109的内部皆设置有阻尼垫，取样管205皆通过卡槽109和阻尼垫的相互配合与支撑框架107内部的两端可拆卸连接。
36.请着重参阅图1、2、3和4，取样管205的数目为三组，且三组取样管205的长度从左到右依次递减。
37.请着重参阅图1、2、3和4，支撑板103的顶部均匀设置有多组对接孔1010，支管203通过对接孔1010与支撑板103对接连接。
38.请着重参阅图1、2、3和4，支撑板103和支杆104的的底部通过滑块105和环形滑动槽102的相互配合与支撑架101滑动连接。
39.请着重参阅图1、2、3和4，准确测定煤层瓦斯含量的取样装置的取样方法具体包括以下步骤；
40.步骤一，先检测仪器是否完好，包括气路、电路和光路的检查，通过手捏吸气球4对气路的漏气情况进行检查，然后向上拉动长度最长的取样管205，使取样管205拉拽伸缩软管204，使其受力拉长，同时向支撑框架107的一端弯折取样管205，直至取样管205与支撑框架107齐平且与卡槽109卡合连接，然后朝相反的方向对位于中间位置处的取样管205进行操作，使取样管205与第一组取样管205的取样方向相反，且通过利用位于支撑框架107上设置的多组卡槽109可对取样管205的卡合的倾斜位置进行任意调整，长度最长的取样管205用于对煤层较高位置处的瓦斯含量进行检测，长度适中的取样管205用于对煤层较低位置处的瓦斯含量进行检测，然后剩余的最短取样管205用于对煤层中部的瓦斯含量进行检查；
41.步骤二，利用环形滑动槽102和滑块105可对支撑板103的位置进行调整，便于对三个取样管205的取样端位置进行旋转调整，便于对检测点进行调整；
42.步骤三，并在检测位置选中上、中、下三个精测点，然后手捏吸气球4，5-10次，利用三分管3可利用一组吸气球4同时对多组煤层瓦斯含量取样检测器201进行同时操作，然后依次眼看煤层瓦斯含量取样检测器201上的目镜，旋转微调螺旋，使零位线与相邻最近的整数相结合，读出整数，然后通过查看微读数窗口读出小数，整数加小数为检测点的瓦斯浓度，取三次检测点的最大值，且每个取样点可同时操作，从而在一定程度上降低了工作的难度，提高了工作的效率。
43.以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种准确测定煤层瓦斯含量的取样装置，其特征在于，包括：防护组件(2)，用于对测定煤层瓦斯含量所用取样元器件以及检测含量所需元器件的存储；联动组件(1)，位于防护组件(2)的顶部；三分管(3)，位于防护组件(2)的底部且与防护组件(2)连通；吸气球(4)，位于三分管(3)的底部且与三分管(3)连通；所述联动组件(1)包括支撑架(101)，所述支撑架(101)顶部的外侧设置有环形滑动槽(102)，所述支撑架(101)的上方设置有支撑板(103)，所述支撑板(103)底部的两侧皆设置有支杆(104)，所述支杆(104)的顶部皆设置有与环形滑动槽(102)相匹配的滑块(105)，所述支撑板(103)顶部的两侧皆设置有连杆(106)，两组所述连杆(106)的顶部设置有支撑框架(107)，所述支撑框架(107)内部的两端皆均匀设置有多组凸起块(108)，每两组所述凸起块(108)相邻的一端和支撑框架(107)顶部的两端皆设置有多组卡槽(109)，所述防护组件(2)包括煤层瓦斯含量取样检测器(201)，所述煤层瓦斯含量取样检测器(201)的数目为三组，且三组所述煤层瓦斯含量取样检测器(201)，所述煤层瓦斯含量取样检测器(201)的顶部均匀设置有多组延伸管(202)，所述延伸管(202)的顶部皆设置有支管(203)，所述支管(203)的顶部皆设置有伸缩软管(204)，所述伸缩软管(204)的顶部皆设置有取样管(205)，所述延伸管(202)的底部皆与煤层瓦斯含量取样检测器(201)的测量端连通。2.根据权利要求1所述的一种准确测定煤层瓦斯含量的取样装置，其特征在于，所述卡槽(109)的内部皆设置有阻尼垫。3.根据权利要求2所述的一种准确测定煤层瓦斯含量的取样装置，其特征在于，所述取样管(205)皆通过卡槽(109)和阻尼垫的相互配合与支撑框架(107)内部的两端可拆卸连接。4.根据权利要求3所述的一种准确测定煤层瓦斯含量的取样装置，其特征在于，所述取样管(205)的数目为三组。5.根据权利要求4所述的一种准确测定煤层瓦斯含量的取样装置，其特征在于，三组所述取样管(205)的长度从左到右依次递减。6.根据权利要求5所述的一种准确测定煤层瓦斯含量的取样装置，其特征在于，所述支撑板(103)的顶部均匀设置有多组对接孔(1010)，所述支管(203)通过对接孔(1010)与支撑板(103)对接连接。7.根据权利要求6所述的一种准确测定煤层瓦斯含量的取样装置，其特征在于，所述支撑板(103)和支杆(104)的的底部通过滑块(105)和环形滑动槽(102)的相互配合与支撑架(101)滑动连接。8.一种准确测定煤层瓦斯含量的取样装置的取样方法，其特征在于，所述准确测定煤层瓦斯含量的取样装置的取样方法具体包括以下步骤；步骤一，先检测仪器是否完好，包括气路、电路和光路的检查，通过手捏吸气球(4)对气路的漏气情况进行检查，然后向上拉动长度最长的取样管(205)，使取样管(205)拉拽伸缩软管(204)，使其受力拉长，同时向支撑框架(107)的一端弯折取样管(205)，直至取样管(205)与支撑框架(107)齐平且与卡槽(109)卡合连接，然后朝相反的方向对位于中间位置处的取样管(205)进行操作，使取样管(205)与第一组取样管(205)的取样方向相反，且通过
利用位于支撑框架(107)上设置的多组卡槽(109)可对取样管(205)的卡合的倾斜位置进行任意调整，长度最长的取样管(205)用于对煤层较高位置处的瓦斯含量进行检测，长度适中的取样管(205)用于对煤层较低位置处的瓦斯含量进行检测，然后剩余的最短取样管(205)用于对煤层中部的瓦斯含量进行检查；步骤二，利用环形滑动槽(102)和滑块(105)可对支撑板(103)的位置进行调整，便于对三个取样管(205)的取样端位置进行旋转调整，便于对检测点进行调整；步骤三，并在检测位置选中上、中、下三个精测点，然后手捏吸气球(4)5-10次，利用三分管3可利用一组吸气球(4)同时对多组煤层瓦斯含量取样检测器(201)进行同时操作，然后依次眼看煤层瓦斯含量取样检测器(201)上的目镜，旋转微调螺旋，使零位线与相邻最近的整数相结合，读出整数，然后通过查看微读数窗口读出小数，整数加小数为检测点的瓦斯浓度，取三次检测点的最大值，且每个取样点可同时操作。

技术总结
本发明公开了一种准确测定煤层瓦斯含量的取样装置及取样方法，涉及煤层瓦斯含量取样技术领域，包括：防护组件，用于对测定煤层瓦斯含量所用取样元器件以及检测含量所需元器件的存储；联动组件，位于防护组件的顶部；三分管，位于防护组件的底部且与防护组件连通。本发明，手捏吸气球5-10次，利用三分管可利用一组吸气球同时对多组煤层瓦斯含量取样检测器进行同时操作，然后依次眼看煤层瓦斯含量取样检测器上的目镜，旋转微调螺旋，使零位线与相邻最近的整数相结合，读出整数，然后通过查看微读数窗口读出小数，整数加小数为检测点的瓦斯浓度，取三次检测点的最大值，且每个取样点可同时操作，降低了工作的难度。降低了工作的难度。降低了工作的难度。


技术研发人员：陈鲜展 洪飞扬 石绅 万里康龙 陶然
受保护的技术使用者：安徽建筑大学
技术研发日：2023.05.15
技术公布日：2023/7/22