瓦斯解吸特性快速分析装置的研发及其应用
本文选题:瓦斯灾害 + 瓦斯含量 ; 参考:《西安科技大学》2017年硕士论文
【摘要】:煤矿瓦斯灾害事故是影响煤矿安全生产的最大危险因素之一,也是当前煤矿安全中威胁最大、最突出的一个问题。因此,瓦斯灾害事故预防是煤矿安全生产的关键性问题。煤层瓦斯含量是煤层瓦斯的主要参数,它是进行矿井瓦斯资源评价、制定矿井瓦斯灾害防治措施的根本依据,甚至可以说煤层瓦斯含量测定值的准确性将会直接关系矿井的安全生产。而在大部分利用直接法测瓦斯含量时都用到了瓦斯解吸规律,因此,进一步对瓦斯解吸规律进行研究,是直接法测瓦斯含量的基础工作,亦是矿井瓦斯危险程度预测和以其预测为依据而制定的瓦斯灾害防治措施的重要工作。为此本文旨在研制出一款性能稳定、可靠性高、实验精度高、系统误差小的瓦斯解吸特性快速分析装置,对准确测定煤层瓦斯含量、煤矿的安全生产、瓦斯灾害的防治等有着重要的现实意义。本文的主要研究内容及成果如下:(1)文章在瓦斯解吸规律理论研究的基础上,通过对现存测定仪器的研究分析,明确分析装置的设计原理及功能需求,并根据设计原理和功能需求规划出系统的总体结构。(2)采用单片机以及集成度高的芯片电子技术,合理的进行分析装置的整体硬件电路设计(主要包括电源电路、时钟电路、通信电路等)。通过大量器件的性能参数对比,选择分析装置所需的各类传感器、时钟芯片和液晶显示屏等。采用KEILμvision2进行软件源程序的编制,以及通过STC-ISP软件来完成源程序的下载烧录。(3)在硬件及软件设计的基础上完成分析装置的开发及制作,并对其进行实验验证。实验结果表明:本文设计的瓦斯解吸特性快速分析装置可以实现数据的实时采集、处理、显示以及通信等功能,具有可靠性高、响应速度快、测量精确度高、操作简便等特点。
[Abstract]:The coal mine gas disaster accident is one of the biggest risk factors that influence the coal mine safety production, and it is also one of the most serious problems in the coal mine safety at present. Therefore, the prevention of gas disaster accident is the key problem of coal mine safety production. The gas content of coal seam is the main parameter of coal seam gas, which is the fundamental basis for the evaluation of mine gas resources and the establishment of prevention and control measures for mine gas disaster. It can even be said that the accuracy of coal seam gas content will directly affect the safety of mine production. However, the law of gas desorption is used in most of the direct method for measuring gas content. Therefore, further study on the law of gas desorption is the basic work of direct method for measuring gas content. It is also an important work in the prediction of mine gas hazard degree and the prevention and control measures of gas disaster based on the prediction. The purpose of this paper is to develop a fast analysis device for gas desorption characteristics with stable performance, high reliability, high experimental precision and small systematic error. The prevention and control of gas disaster has important practical significance. The main contents and achievements of this paper are as follows: (1) on the basis of the theoretical research on the law of gas desorption, through the research and analysis of the existing measuring instruments, the design principle and functional requirements of the analysis device are made clear. According to the design principle and functional requirements, the overall structure of the system is planned. (2) the overall hardware circuit design of the analysis device is reasonably carried out by using the single-chip microcomputer and the highly integrated chip electronic technology (mainly including power supply circuit, clock circuit, and so on). Communication circuits, etc. By comparing the performance parameters of a large number of devices, various sensors, clock chips and liquid crystal display screens are selected for the analysis device. KEIL 渭 vision2 is used to compile the software source program, and STC-ISP software is used to complete the download and recording of the source program. (3) on the basis of the hardware and software design, the development and manufacture of the analysis device are completed, and its experimental verification is carried out. The experimental results show that the fast analysis device of gas desorption characteristics designed in this paper can realize real-time data acquisition, processing, display and communication functions. It has the characteristics of high reliability, fast response speed, high measurement accuracy and easy operation.
【学位授予单位】:西安科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TD712.1
【参考文献】
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,本文编号:2076960
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