WP-1型井下煤層瓦斯含量快速測定儀
1、簡介：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)計和礦井通風設(shè)計的重要參數(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定儀是根據(jù)煤樣瓦斯解吸速度隨時間變化符合冪函數(shù)關(guān)系，利用瓦斯解吸特征指標V1值，計算出煤層瓦斯含量、煤層瓦斯壓力的原理而設(shè)計。在設(shè)計中采用單片機控制技術(shù)及先進的氣體流量傳感技術(shù)，**采用了無阻力微量氣體流量測定原理，使煤樣解吸過程更接近煤的自然解吸狀態(tài)。為保證測定結(jié)果準確性，在軟件上對采集數(shù)據(jù)運用數(shù)值平均處理方法，并進行多次線性回歸計算。在硬件上采用大規(guī)模低功耗集成電路設(shè)計，使得儀器具有電路簡潔、體積小、重量輕、攜帶方便、操作簡單等特點。
2、儀器特征
本儀器適用于煤礦井下回采或掘進工作面，快速測定煤體中瓦斯解吸量，能夠及時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測指標K1、Kt等重要瓦斯參數(shù)的變化，形成一套比較完整、可靠的預測預報新技術(shù)。其特征：測定時間短（全過程為7分鐘，暴露2分鐘、解吸5分鐘。），不影正常響作業(yè)面工作，自動完成測定、采集、計算、儲存、顯示、打印等工作，操作簡便、省時省力、高效快捷、準確可靠，一次測定可預測出多種瓦斯重要參數(shù)。為生產(chǎn)礦井高產(chǎn)高效、**生產(chǎn)、預測瓦斯涌出量，合理開發(fā)利用瓦斯資源等提供了快速簡潔的測定手段和可靠的科學依據(jù)。同樣，本儀器也適用于試驗室研究試驗工作。
3、儀器測定參數(shù)
Kt---煤樣瓦斯解吸速度衰減系數(shù)，煤層瓦斯突出危險性重要指標之一;
K1---煤層瓦斯突出危險性重要指標之一，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 ---煤層瓦斯含量預測值，ml/g;
W ---煤層瓦斯壓力預測值，MPa;
R ---相關(guān)系數(shù)，反映測定結(jié)果的可靠性。
4、儀器性能指標
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;
測量精度 ±2%;
顯示方式 8位液晶（LCD）顯示;
持續(xù)工作時間 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 1014281
**標志證號 20011436。
5、儀器使用與操作
WP-1型井下煤層瓦斯含量快速測定儀屬精密電子產(chǎn)品，使用前應(yīng)認真讀閱本產(chǎn)品使用說明書，按要求正確操作儀器，以確保儀器測量數(shù)據(jù)的準確性。在運輸或攜帶時，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 使用說明
開關(guān)：儀器采用電子式按動開關(guān)，在關(guān)機狀態(tài)下，按一次此開關(guān)為開機，此時綠色指示器燈亮：在開機狀態(tài)下，按一次此開關(guān)為關(guān)機。
指示器：儀器上有一個雙色指示器，綠色指示器燈亮時，為開機狀態(tài)指示，紅色指示器燈亮時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）顯示各點測量值。當儀器進入測量狀態(tài)時，前4位數(shù)字顯示為測定時間，后4位數(shù)字顯示為測定解吸量值。
鍵盤：儀器上共設(shè)15個按鍵，即10個數(shù)字鍵，5個功能鍵。數(shù)字鍵為輸入數(shù)據(jù)時使用。功能鍵如下：
復位鍵：無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。
測定鍵（C鍵）：按此鍵表示已選擇測定功能過程，此時顯示屏幕上出現(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，鍵入試驗編號后，屏幕顯示出“TT”，此時表示等待打鉆取煤樣階段。
計時鍵：當開始打鉆時，應(yīng)按一次測定鍵（C鍵），儀器自動開始計時，屏幕顯示的是煤樣暴露時間。此過程為打鉆、分篩、取樣以及將煤樣裝入煤樣罐與儀器連接的過程，整個過程時間共為2min，到2min后，儀器自動進入測定采樣過程，整個測定采樣過程為5min。當測定采樣結(jié)束，儀器自動進行計算、存儲和顯示*終測定結(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，將逐個顯示當前測定的一組*終結(jié)果數(shù)據(jù)。其他前期測定的數(shù)據(jù)無效。若要得到其它組測定的結(jié)果可通過打印方式得出。
打印鍵（d鍵）：在選擇狀態(tài)下按此鍵，輸入所要的試驗編號后，即可打印出該組的測定數(shù)據(jù)和*終測定結(jié)果。（注意，此鍵只能在地面上選擇使用，嚴禁井下打印！！！）。
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，表明儀器供電電壓不足，應(yīng)及時在地面充電，以保證井下測定工作。
5．2．2儀器所測定的煤樣必須是新鮮、干燥的煤樣。在預選煤壁打鉆之前，應(yīng)按下列步驟進行操作：
（1）打開儀器上的電源開關(guān)，儀器進入選擇狀態(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，選擇顯示剛剛測定*終結(jié)果方式;
c字符表示按測試鍵后，選擇測定工作方式;d字符表示按打印鍵后，選擇打印測定數(shù)據(jù)和*終結(jié)果工作方式。
（2）按測試鍵表示儀器選擇測定工作方式，待分別輸入A、B、C常數(shù)及CO試驗編號后，屏幕上顯示出“TT”提示信息，等待進入數(shù)據(jù)采集過程。儀器在井下可存儲15組測定數(shù)據(jù)和測定*終結(jié)果，其試驗編號為01~15的數(shù)字，輸入時應(yīng)一一對應(yīng)。
（3）在選定的煤壁打鉆鉆至預定的取樣深度時，應(yīng)按測定（C）鍵，儀器開始自動記錄煤樣暴露時間。
（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氣接口連接好。
（5）當儀器顯示暴露時間為2min時，儀器開始自動測定數(shù)據(jù)。測定時，屏幕顯示的前4位數(shù)據(jù)為測定時間，后4位數(shù)據(jù)為測定值。整個測定過程為5min。當測定結(jié)束后，儀器將會自動逐次顯示測定結(jié)果，并返回到選擇狀態(tài)下，完成一次測定過程。
（6）通過按顯示鍵，可反復顯示當前測定的*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Kt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，將打印機及打印機供電電源連接后，在選擇狀態(tài)下，按d鍵，輸入所要的打印出的試驗組編號，即可打印出該組的測定數(shù)據(jù)和*終測定結(jié)果。
5．3 儀器充電操作
儀器應(yīng)在地面上充電，嚴禁井下充電。充電時間應(yīng)使用隨機配套的專用電源進行充電，將充電電纜分別接在儀器與電源的端口上，打開電源上的開關(guān)（此時不需打開儀器上的電源開關(guān)），充電12～16小時，每充電一次，可保證儀器連續(xù)工作8小時。
5．4 儀器打印操作
北京朗仕特科技發(fā)展有限公司
趙:
儀器應(yīng)在地面上進行打印操作。打印時，將隨機配套的通信電纜接頭分別插入儀器與打印機的端口上，再將打印機電源電纜接頭分別插入打印機與專用電源端口上，打開專用電源的開關(guān)，在儀器面板上按打印鍵，輸入所需打印數(shù)組的編號，即可打印出其測定數(shù)據(jù)及測定結(jié)果。