煤层瓦斯含量是瓦斯治理和防治及煤层气评价和开发等相关领域最重要的基础参数之一，也是国际上相关领域的专家研究的重点、难点和焦点，我国“十一五”等五年计划曾把瓦斯含量测定的采集装置列入国家重大专项，但至今没有一家单位或一种设备可以准确地测定瓦斯含量。
本装置集煤矿安全、机械、控制于一体，攻克了难以定点采集煤样和瓦斯的难题，并免除瓦斯含量损失量计算环节，可以做到更准确地测定瓦斯含量。

煤层瓦斯含量是瓦斯治理和防治及煤层气评价和开发等相关领域的重要参数，同时也是国际上相关领域的专家研究的重点、难点和焦点。（国家“十一五”等五年计划曾把瓦斯含量测定的采集装置列入国家重大专项）。现在国内外很多专家把瓦斯含量测定的重点放在了损失量计算上，建立了不同的模型来模拟瓦斯吸附和解析过程，从而得出了一系列的计算公式来计算瓦斯含量在测定中的损失量；瓦斯的吸附、解析是一个化学、物理和复杂环境条件等共同作用的过程，然而这些模型都是在实验室中建立的，条件单一、模型简单等因素导致不可能完全符合实际情况。至今没有一家单位或一种设备可以准确地测定瓦斯含量。
根据中华人民共和国国家标准（GB/T 23250-2009）——《煤层瓦斯含量井下直接测定方法》和中华人民共和国安全生产行业标准（AQ 1066-2008）——《煤层瓦斯含量井下直接测定方法》，井下解吸法测定煤层原始瓦斯含量的具体步骤如下：①采样（用煤芯管或孔口钻屑取样）；②井下瓦斯解吸量测定；③煤样残存瓦斯测定；④瓦斯损失量计算；⑤煤层瓦斯含量计算。
虽然有人说，瓦斯含量没有必要精确计算，只要知道一个大概就行了。但瓦斯含量是煤矿安全防治及煤层气开发评价最重要的基础数据之一，很多安全防护措施的制定以及煤层气开发、评价等基本都是建立在（或是有关）瓦斯含量数值的基础之上，如果瓦斯含量的数值发生了偏差，那以后的分析和研究就可能继续偏差，以致到后来偏差越来越大，最终导致财物上的浪费、损失甚至人员的伤亡。
根据以上的分析和长期的研究，开发了一套井下瓦斯含量测定装置，取名为：“井下瓦斯在位密封取样装置”。目前能够实现在煤层中定点取样且在位密封的另一家单位是煤炭科学研究总院西安分院，但其研制的装置较为笨重，不能与手持式钻机结合使用。本设备由于研发时间比较短，还没有真正投入工业试验，但是已经显示出它设计的科学性和现场优良的可操作性。
装置结构：瓦斯含量测定实验室测试部分已经十分的完备，本设备主要针对实验室测试以前的采样环节，实现煤样瓦斯在位密封采集。
煤层瓦斯在位取样装置外观类似于矿用麻花钻杆，中空，从外部可分为：钻头件、储煤舱、取样密封舱、传动舱、动力及控制舱，从内部零配件上可分为：瓦斯解析装置、推煤装置、密封装置、传动装置、动力装置、控制装置和动力源。
具体实施方法：该采集装置安装在矿用麻花钻杆最前端，随钻杆在煤层中转动，在取样密封舱外壁上开有一孔，密封此孔的活塞和滑套在煤层固定地点打开，煤样通过此孔，在螺旋推煤器的作用下进入储煤舱。按照设定好的时间，活塞和滑套又退回原来位置，封闭进煤口。采集到的煤样和瓦斯封闭在本装置的储煤舱内；采用径向带O型密封圈的活塞与精密加工过的密封舱内壁配合来保证煤样和瓦斯在储煤舱内的原始状态，滑套用来封闭和打开进煤口，同时保护O型密封圈；微型防爆减速电机，带动丝杠螺母副实现活塞、滑套的运动，布置在活塞内的微型防爆减速电机直接带动推煤器转动；利用单片机和集成电路按照设定的程序实现预定的控制功能；利用可充电电池提供动力。并严格按照防爆标准设计。

第十二届“挑战杯”作品 三等奖
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