1、简介

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安全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，首次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，测定可预测出多种瓦斯重要参数。为生产矿井高产高效、安全生产、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         ±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;

        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。本仪器是矿用本质安全型结构，严禁井下充电、打印或拆卸，以保证使用安全。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，按此开关为开机，此时绿色指示器灯亮：在开机状态下，按此开关为关机。

    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！！！）。