技術(shù)特征：

1.一種煤礦井下快速測(cè)定煤層瓦斯參數(shù)的裝置，其特征在于：測(cè)定裝置有一個(gè)煤樣罐和瓦斯參數(shù)快速測(cè)定儀，煤樣罐通過(guò)導(dǎo)氣管與瓦斯參數(shù)快速測(cè)定儀的進(jìn)氣口接通，進(jìn)氣口與流量計(jì)的一端相接，流量計(jì)的另一端通過(guò)軟管與出氣口相接，同時(shí)通過(guò)導(dǎo)線與單片機(jī)相連；單片機(jī)設(shè)有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，用于數(shù)據(jù)庫(kù)以及解吸數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)；顯示器安裝在單片機(jī)上側(cè)，單片機(jī)另連接有本安控制電路，本安控制電路另與鋰電池電源相連，由鋰電池進(jìn)行供電；瓦斯參數(shù)快速測(cè)定儀外殼另設(shè)有USB接口，充電接口和按鍵。

2.一種煤礦井下快速測(cè)定煤層瓦斯參數(shù)的方法，其特征是：所述的測(cè)定方法是：實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行解吸曲線與瓦斯參數(shù)對(duì)應(yīng)關(guān)系的測(cè)定，并進(jìn)行整理匯總成數(shù)據(jù)庫(kù)；然后利用瓦斯快速測(cè)定儀進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)采集鉆屑解吸數(shù)據(jù)，與建立的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行對(duì)比，匹配出最接近的解吸曲線，獲得該曲線所對(duì)應(yīng)的瓦斯含量參數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤礦井下快速測(cè)定煤層瓦斯參數(shù)的方法，其特征是：具體步驟如下：

(1)實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)庫(kù)的制備與建立

取新鮮煤樣密封保存后送至實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行煤的視密度和孔隙率的測(cè)定，同時(shí)按照規(guī)定粉碎煤樣并篩取粒徑為1-3mm的煤樣裝至煤樣罐，然后進(jìn)行20℃下的等溫吸附實(shí)驗(yàn)，然后分別在15℃、20℃和25℃環(huán)境溫度下進(jìn)行等溫解吸實(shí)驗(yàn)，將多組煤樣的解吸數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，分別獲取三種溫度的解吸規(guī)律，并進(jìn)行溫度校正，求解出解吸曲線和瓦斯參數(shù)對(duì)應(yīng)的關(guān)系，最終建立以20℃、1～3mm粒徑的新鮮煤樣為條件的數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)置15條解吸曲線及其對(duì)應(yīng)的瓦斯含量參數(shù)，滿足現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定瓦斯參數(shù)的范圍；

(2)煤層瓦斯參數(shù)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定

測(cè)定前，應(yīng)確保瓦斯參數(shù)快速測(cè)定儀能夠正常使用并檢查導(dǎo)氣管的密封性，鉆取工作面測(cè)定地點(diǎn)的煤樣，在見(jiàn)煤時(shí)，立刻按下瓦斯參數(shù)快速測(cè)定儀的按鍵進(jìn)行暴露時(shí)間的測(cè)定，同時(shí)迅速篩取粒徑1-3mm的煤樣500g左右裝入煤樣罐；當(dāng)煤樣罐密封嚴(yán)實(shí)后，迅速按下裝罐結(jié)束按鍵，并開(kāi)始瓦斯解吸量的測(cè)定；

測(cè)定結(jié)束后，記錄井下的環(huán)境溫度并進(jìn)行煤樣的稱重，在瓦斯參數(shù)快速測(cè)定儀上鍵入環(huán)境溫度與煤樣重量值，與建立的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行對(duì)比，匹配出最接近的解吸曲線，獲得該曲線所對(duì)應(yīng)的瓦斯含量參數(shù)；

針對(duì)解吸數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)曲線的最佳曲線的選擇，采用最小二乘法，即利用解吸數(shù)據(jù)的開(kāi)始點(diǎn)、結(jié)束點(diǎn)以及時(shí)間的中間點(diǎn)，三個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的解吸量與數(shù)據(jù)庫(kù)曲線對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)的解吸量逐一進(jìn)行對(duì)比，選出誤差的平方和最小的一個(gè)曲線，即為最佳曲線，其對(duì)應(yīng)的瓦斯參數(shù)就是測(cè)定結(jié)果。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤礦井下快速測(cè)定煤層瓦斯參數(shù)的方法，其特征是：解吸量與數(shù)據(jù)庫(kù)曲線進(jìn)行比對(duì)的方法有直接匹配法和含損失量匹配法。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煤礦井下快速測(cè)定煤層瓦斯參數(shù)的方法，其特征是：所述的直接匹配法是指：利用解吸數(shù)據(jù)，獲得累計(jì)解吸曲線，然后解吸曲線放入數(shù)據(jù)庫(kù)中與原有數(shù)據(jù)庫(kù)曲線進(jìn)行對(duì)比，即將數(shù)據(jù)庫(kù)中所有曲線自動(dòng)減去開(kāi)始計(jì)算流量的時(shí)間點(diǎn)t0之前的解吸量，使用剩余的解吸量進(jìn)行對(duì)比的方法。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煤礦井下快速測(cè)定煤層瓦斯參數(shù)的方法，其特征是：所述的含損失量匹配法是指：加上損失量后的解吸數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行對(duì)比，分為冪函數(shù)法和法；

a.法

法是根據(jù)煤樣開(kāi)始暴露一段時(shí)間內(nèi)V_t0和呈直線關(guān)系來(lái)進(jìn)行確定的，即：

$V_0=a+b\sqrt{t}$

式中：a、b為待定常數(shù)，當(dāng)時(shí)，V_t0＝a，a值即為所求的損失瓦斯量；計(jì)算a值前首先以為橫坐標(biāo)，以V_t0為縱坐標(biāo)作圖，由圖大致判定呈線性關(guān)系的各測(cè)點(diǎn)，然后根據(jù)這些點(diǎn)的坐標(biāo)值，按最小二乘法求出a值，即為所求的損失瓦斯量；

b.冪函數(shù)法

將測(cè)得的(t，V_t)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為解吸速度數(shù)據(jù)然后對(duì)按下式擬合求出q₀和n；

q_t＝q₀·(1+t)^-n

式中：q_t—時(shí)間t對(duì)應(yīng)的瓦斯解吸速度，cm³/min；

q₀—t＝0時(shí)的對(duì)應(yīng)的瓦斯解吸速度，cm³/min；

t—包括取樣時(shí)間T0在內(nèi)的瓦斯解吸時(shí)間，min；

n—瓦斯解吸速度衰減系數(shù)，0＜n＜1；

煤樣的損失瓦斯量按下式計(jì)算：

$X_s=q_0\[\frac{{(1+T_0)}^{1-n}-1}{1-n}\]$

式中：X_s—煤樣損失瓦斯量，cm³；

T₀—煤樣暴露時(shí)間，min；

即分別利用冪函數(shù)法和法計(jì)算獲取解吸數(shù)據(jù)中的損失量，繼而獲得整個(gè)解吸數(shù)據(jù)，然后與數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)曲線進(jìn)行匹配。