CN104007041A - 煤层硫化氢含量测定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种气体含量测定装置，具体涉及一种测定煤层中硫化氢含量的装置。该装置包括粉碎设备，粉碎设备的气体出口通过第一管道与吸气瓶连接，吸气瓶的底部连接有真空瓶，真空瓶与真空泵相连；吸气瓶通过第二管道与量管连接，量管还通过管道分别与取样瓶、微型真空泵连接。本发明可以直接、准确地测定煤层硫化氢含量，测定工程量相对较小，测定成本低，测定周期短，测定可靠性和准确率较高，可进行大量测点的测量。

Description

煤层硫化氢含量测定装置
 
技术领域    
    本发明涉及一种气体含量测定装置，具体涉及一种测定煤层中硫化氢含量的装置。
背景技术    
随着煤矿开采，煤矿硫化氢异常涌出日趋严重。确定煤层硫化氢含量大小是进行矿井采掘部署、开拓延伸设计、煤层硫化氢赋存规律研究、煤层硫化氢涌出量预测、预抽硫化氢效果评价以及矿井硫化氢防治的基础。
目前，国内外对气样中或者液样中H2S含量的检测方法有很多，按照其分析原理，主要分为化学法和物理法。化学法是依据H2S的化学性质，通过一定条件下吸收剂与H2S的化学反应，进行相关计算，从而得出H2S含量的测定方法。化学法应用较多，包括碘量法、汞量法、亚甲基蓝法、色谱法等。物理法是依据H2S的物理特性，应用物理原理来确定H2S含量的测定方法，包括光谱法、激光法等。但是，还没有一种对煤层硫化氢含量直接测定的装置。
发明内容    
本发明的目的在于提供一种可直接、准确测定煤层中硫化氢含量的装置。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
煤层硫化氢含量测定装置，包括粉碎设备，粉碎设备的气体出口通过第一管道与吸气瓶连接，吸气瓶的底部连接有真空瓶，真空瓶与真空泵相连；吸气瓶通过第二管道与量管连接，量管还通过管道分别与取样瓶、微型真空泵连接。
粉碎设备外设有夹层，夹层上设有冷却水进管、冷却水出管，冷却水进管与冷却水出管之间通过水泵形成循环，用于对粉碎设备降温，避免粉碎设备内的温度过高导致硫化氢分解。         
由粉碎设备至吸气瓶之间的第一管道上依次设有过滤器、流量计、阀门。
吸气瓶通过第一三通阀与第一管道、第二管道连接。
量管通过第二三通阀与第二管道、第三管道连接；第三管道通过第三三通阀分别与第四管道、第五管道连接，第四管道的另一端与取样瓶连接，第五管道的另一端与微型真空泵连接。
吸气瓶、真空瓶、量管分别固定在支架上。
微型真空泵的出口与尾气吸收瓶连接。
量管为并联的多个。
真空泵通过第四三通阀分别与真空瓶、粉碎设备与阀门之间的第一管道连接。
本发明可以直接、准确地测定煤层可解吸硫化氢含量，具有以下优点：测定工程量相对较小，测定成本低，测定周期短，测定可靠性和准确率较高，可进行大量测点的测量。利用该装置能够准确地测定煤层硫化氢含量，可用于矿井采掘部署、开拓延伸设计、煤层硫化氢赋存规律研究、煤层硫化氢涌出量预测、预抽硫化氢效果评价，满足矿井硫化氢预测与防治等方面要求，具有广泛的应用前景。
附图说明    
    图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式 
如图1所示的煤层硫化氢含量测定装置，包括粉碎设备1、吸气瓶12、量管19，量管19为并联的两个，粉碎设备1外设有夹层，夹层上设有冷却水进管2、冷却水出管3，冷却水进管2与冷却水出管3之间通过水泵4形成循环；
粉碎设备1的气体出口连接有第一管道30，吸气瓶12通过第一三通阀13与第一管道30、第二管道31连接，由粉碎设备1至吸气瓶12之间的第一管道30上依次设有过滤器5、流量计6、阀门7；
吸气瓶12的底部连接有真空瓶11，真空泵9通过第四三通阀10分别与真空瓶11、粉碎设备1与阀门7之间的第一管道30连接；
量管19通过第二三通阀15与第二管道31、第三管道32连接，第三管道32通过第三三通阀18分别与第四管道33、第五管道34连接，第四管道33的另一端与取样瓶20连接，第五管道34的另一端与微型真空泵21连接，微型真空泵21的出口与尾气吸收瓶22连接；
真空瓶11、吸气瓶12固定在第一支架14上，量管19固定在第二支架17上，第二支架17的底部设有水槽。
本发明使用时采用以下步骤：
1.1对装置进行清洗，烘干，并对各连接部位气密性进行检测，各连接部位不漏气为合格，将吸气瓶12、量管19内充入液体，并使量管19的开口端浸入盛有液体的水槽内；
1.2将地面解吸过后的煤样进行称重，确定其质量（M 煤），将称量好的煤样放入粉碎设备1内，密封严实，关闭阀门7，调节第四三通阀10使真空泵9与粉碎设备1连接，开启真空泵9对粉碎设备1抽真空；
1.3关闭真空泵9，调节第四三通阀10使真空泵9与真空瓶11连接，开启粉碎设备1对煤样进行粉碎，开启阀门7，调节第一三通阀13使吸液瓶12与粉碎设备1连接，开启真空泵9，使真空瓶11以及吸液瓶12处于负压状态；
1.4当真空瓶11中液体快上升至管口时关闭真空泵9，这时粉碎设备1内的气体因气压作用进入吸液瓶12，瓶中成正压状态；此时调节第一三通阀13、第三三通阀18，使吸液瓶12与量管19相连通，在气压作用下，气体进入量管19，记录量管19液面下降读数，量管19为并联的多个时，可通过三通阀进行切换，分别记录各个量管19液面下降读数；
1.5如果量管19量程不够，则暂时关闭阀门7，采用微型真空泵21对量管19吸液至适当刻度；然后再重复上述步骤，直至基本不脱气（或脱气甚微）为止；以上过程中，量管19液面下降的总读数即为煤层中解析出的气体总量W；
1.6完毕后调节第三三通阀18使气体进入取样瓶20，采用气相色谱仪进行气体组分测定，可测得气体中硫化氢组分                                                ；
    1.7根据气相色谱检测的硫化氢在气体中的组分，可计算出该过程中煤层硫化氢气体含量=W×/M 煤。

Claims (9)

1.煤层硫化氢含量测定装置，其特征在于，包括粉碎设备，粉碎设备的气体出口通过第一管道与吸气瓶连接，吸气瓶的底部连接有真空瓶，真空瓶与真空泵相连；吸气瓶通过第二管道与量管连接，量管还通过管道分别与取样瓶、微型真空泵连接。
2.如权利要求1所述的煤层硫化氢含量测定装置，其特征在于，粉碎设备外设有夹层，夹层上设有冷却水进管、冷却水出管，冷却水进管与冷却水出管之间通过水泵形成循环。
3.如权利要求1或2所述的煤层硫化氢含量测定装置，其特征在于，由粉碎设备至吸气瓶之间的第一管道上依次设有过滤器、流量计、阀门。
4.如权利要求1或2所述的煤层硫化氢含量测定装置，其特征在于，吸气瓶通过第一三通阀与第一管道、第二管道连接。
5.如权利要求1或2所述的煤层硫化氢含量测定装置，其特征在于，量管通过第二三通阀与第二管道、第三管道连接；第三管道通过第三三通阀分别连接有第四管道、第五管道，第四管道的另一端与取样瓶连接，第五管道的另一端与微型真空泵连接。
6.如权利要求1或2所述的煤层硫化氢含量测定装置，其特征在于，吸气瓶、真空瓶、量管分别固定在支架上。
7.如权利要求1或2所述的煤层硫化氢含量测定装置，其特征在于，微型真空泵的出口与尾气吸收瓶连接。
8.如权利要求1或2所述的煤层硫化氢含量测定装置，其特征在于，量管为并联的多个。
9.如权利要求1或2所述的煤层硫化氢含量测定装置，其特征在于，真空泵通过第四三通阀分别与真空瓶、粉碎设备与阀门之间的第一管道连接。
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