CN111927526A

CN111927526A - 一种智能化的煤矿井下瓦斯抽采装置

Info

Publication number: CN111927526A
Application number: CN202010806390.7A
Authority: CN
Inventors: 韩若愚
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-08-12
Filing date: 2020-08-12
Publication date: 2020-11-13

Abstract

本发明提供一种智能化的煤矿井下瓦斯抽采装置，包括横向底板，瓦斯泵站，集气箱，导气管，汽水分离器，便拆卸气体干燥架结构，净化框，净化网，智能检测架结构，底部定位支架结构，水箱，取样导管结构，操作平台，控制框，控制器和控制按钮，所述的瓦斯泵站螺栓安装在横向底板的上部；所述的集气箱设置在瓦斯泵站的后侧，同时螺栓安装在横向底板的上部；所述的导气管分别与瓦斯泵站和汽水分离器接通以及瓦斯泵站和集气箱接通。本发明瓦斯传感器设置在密封套的内侧，同时胶接在套接环的内侧，有利于在使用时方便对从横向法兰盘缝隙漏出的瓦斯气体进行检测，从而在漏气时能够利用控制器控制输气电磁阀及时关闭。

Description

一种智能化的煤矿井下瓦斯抽采装置

技术领域

本发明属于瓦斯抽采技术领域，尤其涉及一种智能化的煤矿井下瓦斯抽采装置。

背景技术

瓦斯是无色、无味、无臭的气体，难溶于水，不助燃也不能维持呼吸，达到一定浓度时，能使人缺氧窒息，还能发生燃烧或爆炸，瓦斯爆炸是煤矿主要灾害之一，国内外已有不少由于瓦斯爆炸造成人员伤亡和严重破坏生产的事例，因此必须采取有效的预防措施，避免发生瓦斯爆炸事故，确保安全生产，瓦斯抽采就是一种有效的处理方法，随着煤矿开采的数量越来越多，瓦斯抽采装置的数量也越来越多；煤矿瓦斯抽采就是向煤层和瓦斯集聚区域打钻，将钻孔接在专用的管路上，用抽采设备将煤层和采空区中的瓦斯抽至地面，加以利用；或排放至空气中。

但是现有的煤矿井下瓦斯抽采装置存在着不方便对连接的进行检测，漏气时不具备对输气管及时关闭，不方便对输气管起到定位功能，不方便对干燥部件进行拆卸维护和不方便将气体向外侧提取的问题。

因此，发明一种智能化的煤矿井下瓦斯抽采装置显得非常必要。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种智能化的煤矿井下瓦斯抽采装置，以解决现有的煤矿井下瓦斯抽采装置存在着不方便对连接的进行检测，漏气时不具备对输气管及时关闭，不方便对输气管起到定位功能，不方便对干燥部件进行拆卸维护和不方便将气体向外侧提取的问题。一种智能化的煤矿井下瓦斯抽采装置，包括横向底板，瓦斯泵站，集气箱，导气管，汽水分离器，便拆卸气体干燥架结构，净化框，净化网，智能检测架结构，底部定位支架结构，水箱，取样导管结构，操作平台，控制框，控制器和控制按钮，所述的瓦斯泵站螺栓安装在横向底板的上部；所述的集气箱设置在瓦斯泵站的后侧，同时螺栓安装在横向底板的上部；所述的导气管设置有两个，所述的导气管分别与瓦斯泵站和汽水分离器接通以及瓦斯泵站和集气箱接通；所述的汽水分离器螺栓安装在横向底板的上部左侧；所述的便拆卸气体干燥架结构安装在汽水分离器的上部左侧；所述的净化框安装在便拆卸气体干燥架结构的下部左侧；所述的净化网螺钉安装在净化框的内侧；所述的智能检测架结构安装在净化框的下部；所述的底部定位支架结构安装在安装在智能检测架结构的外侧下部；所述的水箱螺栓安装在横向底板的上部左侧位置，同时与汽水分离器的下部管道连接；所述的取样导管结构安装在集气箱的右侧上部；所述的操作平台螺栓安装在集气箱的右侧；所述的控制框螺钉安装在操作平台的下部；所述的控制器螺钉安装在控制框的内侧下部；所述的控制按钮胶接在控制框的前侧下部；所述的智能检测架结构包括上侧管，抽料管，横向法兰盘，套接环，密封套，固定箍，瓦斯传感器和输气电磁阀，所述的上侧管法兰连接在净化框的下部；所述的抽料管通过横向法兰盘安装在上侧管的下部；所述的套接环分别套接在上侧管的外侧以及抽料管的外侧；所述的输气电磁阀螺纹连接在抽料管的上侧位置。

优选的，所述的便拆卸气体干燥架结构包括左侧L型管，右侧L型管，左侧横管，右侧横管，干燥管，纵向法兰盘，碱石灰板和维修电磁阀，所述的左侧L型管法兰连接在净化框的上部；所述的右侧L型管法兰连接在汽水分离器的上部；所述的左侧横管焊接在左侧L型管的右侧中间位置；所述的右侧横管焊接在右侧L型管的左侧中间位置；所述的碱石灰板螺钉安装在干燥管的外侧；所述的维修电磁阀分别螺纹连接在左侧L型管和右侧L型管的上部位置以及左侧横管和右侧横管的中间位置。

优选的，所述的底部定位支架结构包括固定环，固定螺母，T型螺杆，滚珠轴承，夹装板和L型底部支架，所述的固定螺母焊接在固定环的左右两侧；所述的夹装板设置在固定环的内侧；所述的L型底部支架焊接在T型螺杆的下部左右两侧。

优选的，所述的取样导管结构包括固定管，调节阀，柔性导管，连接环，导出管和L型握把，所述的固定管焊接在集气箱的右侧；所述的调节阀螺纹连接在固定管的外侧；所述的柔性导管胶接在固定管的右侧；所述的连接环螺钉安装在导出管的外侧；所述的导出管胶接在柔性导管的右端。

优选的，所述的瓦斯传感器设置在密封套的内侧，同时胶接在套接环的内侧。

优选的，所述的夹装板的内侧设置有海绵垫，所述的夹装板设置在固定环的内侧，同时套接在抽料管的左右两侧。

优选的，所述的干燥管分别通过纵向法兰盘安装在左侧L型管和右侧L型管的内侧上部以及左侧横管和右侧横管的内侧。

优选的，所述的调节阀螺纹连接在固定管的中间位置。

优选的，所述的T型螺杆螺纹连接在固定螺母的内侧。

优选的，所述的滚珠轴承外圈焊接在夹装板的一侧中间位置，同时内圈套接在T型螺杆的外侧。

优选的，所述的固定箍套接在套接环的外侧。

优选的，所述的密封套套接在横向法兰盘的外侧，同时上下两端分别胶接在套接环的一侧。

优选的，所述的碱石灰板设开设有透气孔，透气孔设置有多个，所述的透气孔均匀的开设在碱石灰板的内侧。

优选的，所述的L型握把螺钉安装在连接环的上部。

优选的，所述的控制器采用型号为的FX2N-48系列的PLC，所述的瓦斯传感器采用型号为FZN-3001-MU-LEL的瓦斯传感器，所述的输气电磁阀和维修电磁阀分别采用两瓦常闭电磁阀，所述的控制按钮和瓦斯传感器分别与控制器的输入端电性连接，所述的输气电磁阀、维修电磁阀和瓦斯泵站分别与控制器的输出端电性连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1.本发明中，所述的瓦斯传感器设置在密封套的内侧，同时胶接在套接环的内侧，有利于在使用时方便对从横向法兰盘缝隙漏出的瓦斯气体进行检测，从而在漏气时能够利用控制器控制输气电磁阀及时关闭。

2. 本发明中，所述的夹装板的内侧设置有海绵垫，所述的夹装板设置在固定环的内侧，同时套接在抽料管的左右两侧，有利于在使用时方便对抽料管起到夹紧定位功能，同时能够降低夹装板与抽料管的摩擦。

3.本发明中，所述的干燥管分别通过纵向法兰盘安装在左侧L型管和右侧L型管的内侧上部以及左侧横管和右侧横管的内侧，有利于在不使用时方便根据需求将纵向法兰盘上侧螺栓拧下，以便对左侧L型管和右侧L型管内侧的干燥管或左侧横管和右侧横管内侧的干燥管的进行拆卸。

4.本发明中，所述的调节阀螺纹连接在固定管的中间位置，有利于在使用时方便根据需求打开调节阀，以便将集气箱内的气体经过固定管以及柔性导管从导出管向取样容器内导流，以便对气体进行取样。

5.本发明中，所述的T型螺杆螺纹连接在固定螺母的内侧，有利于在使用时从固定螺母内旋转T型螺杆，以便调整夹装板对抽料管的夹装力度，同时能够根据抽料管的直径进行调整。

6.本发明中，所述的滚珠轴承外圈焊接在夹装板的一侧中间位置，同时内圈套接在T型螺杆的外侧，有利于在旋转T型螺杆时能够避免夹装板跟随旋转，从而能够使夹装板对抽料管更好的夹装。

7.本发明中，所述的固定箍套接在套接环的外侧，有利于在使用时将固定箍上的螺栓拧紧，以便利用固定箍将套接环将套接环固定在抽料管以及上侧管的外侧。

8.本发明中，所述的密封套套接在横向法兰盘的外侧，同时上下两端分别胶接在套接环的一侧，有利于当横向法兰盘缝隙漏气时，利用密封套可以避免气体向外泄漏，从而能够对周围环境起到防护作用。

9.本发明中，所述的碱石灰板设开设有透气孔，透气孔设置有多个，所述的透气孔均匀的开设在碱石灰板的内侧，有利于在使用时能够对经过的气体中的水分进行干燥，相比原有直接通过较大的孔洞进入能够提高对气体的干燥效果。

10.本发明中，所述的L型握把螺钉安装在连接环的上部，有利于在使用时方便使用者握持L型握把对连接环以及导出管的位置进行调整。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的便拆卸气体干燥架结构的结构示意图。

图3是本发明的智能检测架结构的结构示意图。

图4是本发明的底部定位支架结构的结构示意图。

图5是本发明的取样导管结构的结构示意图。

图6是本发明的电气接线示意图。

图中：

1、横向底板；2、瓦斯泵站；3、集气箱；4、导气管；5、汽水分离器；6、便拆卸气体干燥架结构；61、左侧L型管；62、右侧L型管；63、左侧横管；64、右侧横管；65、干燥管；66、纵向法兰；67、碱石灰板；68、维修电磁阀；7、净化框；8、净化网；9、智能检测架结构；91、上侧管；92、抽料管；93、横向法兰盘；94、套接环；95、密封套；96、固定箍；97、瓦斯传感器；98、输气电磁阀；10、底部定位支架结构；101、固定环；102、固定螺母；103、T型螺杆；104、滚珠轴承；105、夹装板；106、L型底部支架；11、水箱；12、取样导管结构；121、固定管；122、调节阀；123、柔性导管；124、连接环；125、导出管；126、L型握把；13、操作平台；14、控制框；15、控制器；16、控制按钮。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步描述：

实施例：

如附图1和附图3所示

本发明提供一种智能化的煤矿井下瓦斯抽采装置，包括横向底板1，瓦斯泵站2，集气箱3，导气管4，汽水分离器5，便拆卸气体干燥架结构6，净化框7，净化网8，智能检测架结构9，底部定位支架结构10，水箱11，取样导管结构12，操作平台13，控制框14，控制器15和控制按钮16，所述的瓦斯泵站2螺栓安装在横向底板1的上部；所述的集气箱3设置在瓦斯泵站2的后侧，同时螺栓安装在横向底板1的上部；所述的导气管4设置有两个，所述的导气管4分别与瓦斯泵站2和汽水分离器5接通以及瓦斯泵站2和集气箱3接通；所述的汽水分离器5螺栓安装在横向底板1的上部左侧；所述的便拆卸气体干燥架结构6安装在汽水分离器5的上部左侧；所述的净化框7安装在便拆卸气体干燥架结构6的下部左侧；所述的净化网8螺钉安装在净化框7的内侧；所述的智能检测架结构9安装在净化框7的下部；所述的底部定位支架结构10安装在安装在智能检测架结构9的外侧下部；所述的水箱11螺栓安装在横向底板1的上部左侧位置，同时与汽水分离器5的下部管道连接；所述的取样导管结构12安装在集气箱3的右侧上部；所述的操作平台13螺栓安装在集气箱3的右侧；所述的控制框14螺钉安装在操作平台13的下部；所述的控制器15螺钉安装在控制框14的内侧下部；所述的控制按钮16胶接在控制框14的前侧下部；所述的智能检测架结构9包括上侧管91，抽料管92，横向法兰盘93，套接环94，密封套95，固定箍96，瓦斯传感器97和输气电磁阀98，所述的上侧管91法兰连接在净化框7的下部；所述的抽料管92通过横向法兰盘93安装在上侧管91的下部；所述的套接环94分别套接在上侧管91的外侧以及抽料管92的外侧；所述的输气电磁阀98螺纹连接在抽料管92的上侧位置；所述的瓦斯传感器97设置在密封套95的内侧，同时胶接在套接环94的内侧，在使用时方便对从横向法兰盘93缝隙漏出的瓦斯气体进行检测，从而在漏气时能够利用控制器15控制输气电磁阀98及时关闭，所述的固定箍96套接在套接环94的外侧，在使用时将固定箍96上的螺栓拧紧，以便利用固定箍96将套接环94将套接环94固定在抽料管92以及上侧管91的外侧，所述的密封套95套接在横向法兰盘93的外侧，同时上下两端分别胶接在套接环94的一侧，当横向法兰盘93缝隙漏气时，利用密封套95可以避免气体向外泄漏，从而能够对周围环境起到防护作用。

如附图2所示，上述实施例中，具体的，所述的便拆卸气体干燥架结构6包括左侧L型管61，右侧L型管62，左侧横管63，右侧横管64，干燥管65，纵向法兰盘66，碱石灰板67和维修电磁阀68，所述的左侧L型管61法兰连接在净化框7的上部；所述的右侧L型管62法兰连接在汽水分离器5的上部；所述的左侧横管63焊接在左侧L型管61的右侧中间位置；所述的右侧横管64焊接在右侧L型管62的左侧中间位置；所述的碱石灰板67螺钉安装在干燥管65的外侧；所述的维修电磁阀68分别螺纹连接在左侧L型管61和右侧L型管62的上部位置以及左侧横管63和右侧横管64的中间位置；所述的干燥管65分别通过纵向法兰盘66安装在左侧L型管61和右侧L型管62的内侧上部以及左侧横管63和右侧横管64的内侧，在不使用时方便根据需求将纵向法兰盘66上侧螺栓拧下，以便对左侧L型管61和右侧L型管62内侧的干燥管65或左侧横管63和右侧横管64内侧的干燥管65的进行拆卸，所述的T型螺杆103螺纹连接在固定螺母102的内侧，在使用时从固定螺母102内旋转T型螺杆103，以便调整夹装板105对抽料管92的夹装力度，同时能够根据抽料管92的直径进行调整，所述的碱石灰板67设开设有透气孔，透气孔设置有多个，所述的透气孔均匀的开设在碱石灰板67的内侧，在使用时能够对经过的气体中的水分进行干燥，相比原有直接通过较大的孔洞进入能够提高对气体的干燥效果。

如附图4所示，上述实施例中，具体的，所述的底部定位支架结构10包括固定环101，固定螺母102，T型螺杆103，滚珠轴承104，夹装板105和L型底部支架106，所述的固定螺母102焊接在固定环101的左右两侧；所述的夹装板105设置在固定环101的内侧；所述的L型底部支架106焊接在T型螺杆103的下部左右两侧；所述的夹装板105的内侧设置有海绵垫，所述的夹装板105设置在固定环101的内侧，同时套接在抽料管92的左右两侧，在使用时方便对抽料管92起到夹紧定位功能，同时能够降低夹装板105与抽料管92的摩擦，所述的滚珠轴承104外圈焊接在夹装板105的一侧中间位置，同时内圈套接在T型螺杆103的外侧，在旋转T型螺杆103时能够避免夹装板105跟随旋转，从而能够使夹装板105对抽料管92更好的夹装。

如附图5所示，上述实施例中，具体的，所述的取样导管结构12包括固定管121，调节阀122，柔性导管123，连接环124，导出管125和L型握把126，所述的固定管121焊接在集气箱3的右侧；所述的调节阀122螺纹连接在固定管121的外侧；所述的柔性导管123胶接在固定管121的右侧；所述的连接环124螺钉安装在导出管125的外侧；所述的导出管125胶接在柔性导管123的右端；所述的调节阀122螺纹连接在固定管121的中间位置，在使用时方便根据需求打开调节阀122，以便将集气箱3内的气体经过固定管121以及柔性导管123从导出管125向取样容器内导流，以便对气体进行取样，所述的L型握把126螺钉安装在连接环124的上部，在使用时方便使用者握持L型握把126对连接环124以及导出管125的位置进行调整。

工作原理

本发明在工作过程中，首先根据需求将T型螺杆103在固定螺母102内拧紧，实现利用夹装板105对抽料管92的夹装，接着利用螺栓贯穿L型底部支架106将其固定在指定位置，实现对抽料管92的固定；然后时利用控制器15控制瓦斯泵站2工作，通过抽料管92对瓦斯气体进行抽取，气体经过上侧管91进入到净化框7内利用净化网8对气体进行初步过滤，然后经过左侧L型管61以及左侧横管63分别进入到干燥管65内，利用干燥管65内的碱石灰板67对气体进行干燥处理，然后经由右侧L型管62和右侧横管64进入到汽水分离器5内进行汽水分离，分离后气体经过导气管4进入到瓦斯泵站2内，然后从瓦斯泵站2内经过导气管4进入到集气箱3内进行储存，在汽水分离器5内分离的水液经过管道流入到水箱11内储存即可；当瓦斯传感器97检测到横向法兰盘93缝隙漏气时，可利用控制器15控制输气电磁阀98闭合，以及控制瓦斯泵站2管，从而能够避免气体继续向上导出，同时利用密封套95可避免泄漏的气体对周围环境造成影响；使用一端时间后将左侧L型管61和右侧L型管62上的维修电磁阀68或左侧横管63和右侧横管64上的维修电磁阀68关闭，然后将关闭维修电磁阀68一侧的纵向法兰盘66拆下，从而方便对干燥管65进行拆卸维护，从而不会影响另一侧管道对气体进行输送；将导出管125插入到取样瓶内，并打开调节阀122以便将集气箱3内的气体经过固定管121和柔性导管123从导出管125倒入到取样瓶内，以便使用者对气体进行取样。

利用本发明所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种智能化的煤矿井下瓦斯抽采装置，其特征在于，该智能化的煤矿井下瓦斯抽采装置，包括横向底板（1），瓦斯泵站（2），集气箱（3），导气管（4），汽水分离器（5），便拆卸气体干燥架结构（6），净化框（7），净化网（8），智能检测架结构（9），底部定位支架结构（10），水箱（11），取样导管结构（12），操作平台（13），控制框（14），控制器（15）和控制按钮（16），所述的瓦斯泵站（2）螺栓安装在横向底板（1）的上部；所述的集气箱（3）设置在瓦斯泵站（2）的后侧，同时螺栓安装在横向底板（1）的上部；所述的导气管（4）设置有两个，所述的导气管（4）分别与瓦斯泵站（2）和汽水分离器（5）接通以及瓦斯泵站（2）和集气箱（3）接通；所述的汽水分离器（5）螺栓安装在横向底板（1）的上部左侧；所述的便拆卸气体干燥架结构（6）安装在汽水分离器（5）的上部左侧；所述的净化框（7）安装在便拆卸气体干燥架结构（6）的下部左侧；所述的净化网（8）螺钉安装在净化框（7）的内侧；所述的智能检测架结构（9）安装在净化框（7）的下部；所述的底部定位支架结构（10）安装在安装在智能检测架结构（9）的外侧下部；所述的水箱（11）螺栓安装在横向底板（1）的上部左侧位置，同时与汽水分离器（5）的下部管道连接；所述的取样导管结构（12）安装在集气箱（3）的右侧上部；所述的操作平台（13）螺栓安装在集气箱（3）的右侧；所述的控制框（14）螺钉安装在操作平台（13）的下部；所述的控制器（15）螺钉安装在控制框（14）的内侧下部；所述的控制按钮（16）胶接在控制框（14）的前侧下部；所述的智能检测架结构（9）包括上侧管（91），抽料管（92），横向法兰盘（93），套接环（94），密封套（95），固定箍（96），瓦斯传感器（97）和输气电磁阀（98），所述的上侧管（91）法兰连接在净化框（7）的下部；所述的抽料管（92）通过横向法兰盘（93）安装在上侧管（91）的下部；所述的套接环（94）分别套接在上侧管（91）的外侧以及抽料管（92）的外侧；所述的输气电磁阀（98）螺纹连接在抽料管（92）的上侧位置。

2.如权利要求1所述的智能化的煤矿井下瓦斯抽采装置，其特征在于，所述的便拆卸气体干燥架结构（6）包括左侧L型管（61），右侧L型管（62），左侧横管（63），右侧横管（64），干燥管（65），纵向法兰盘（66），碱石灰板（67）和维修电磁阀（68），所述的左侧L型管（61）法兰连接在净化框（7）的上部；所述的右侧L型管（62）法兰连接在汽水分离器（5）的上部；所述的左侧横管（63）焊接在左侧L型管（61）的右侧中间位置；所述的右侧横管（64）焊接在右侧L型管（62）的左侧中间位置；所述的碱石灰板（67）螺钉安装在干燥管（65）的外侧；所述的维修电磁阀（68）分别螺纹连接在左侧L型管（61）和右侧L型管（62）的上部位置以及左侧横管（63）和右侧横管（64）的中间位置。

3.如权利要求1所述的智能化的煤矿井下瓦斯抽采装置，其特征在于，所述的底部定位支架结构（10）包括固定环（101），固定螺母（102），T型螺杆（103），滚珠轴承（104），夹装板（105）和L型底部支架（106），所述的固定螺母（102）焊接在固定环（101）的左右两侧；所述的夹装板（105）设置在固定环（101）的内侧；所述的L型底部支架（106）焊接在T型螺杆（103）的下部左右两侧。

4.如权利要求1所述的智能化的煤矿井下瓦斯抽采装置，其特征在于，所述的取样导管结构（12）包括固定管（121），调节阀（122），柔性导管（123），连接环（124），导出管（125）和L型握把（126），所述的固定管（121）焊接在集气箱（3）的右侧；所述的调节阀（122）螺纹连接在固定管（121）的外侧；所述的柔性导管（123）胶接在固定管（121）的右侧；所述的连接环（124）螺钉安装在导出管（125）的外侧；所述的导出管（125）胶接在柔性导管（123）的右端。

5.如权利要求1所述的智能化的煤矿井下瓦斯抽采装置，其特征在于，所述的瓦斯传感器（97）设置在密封套（95）的内侧，同时胶接在套接环（94）的内侧。

6.如权利要求3所述的智能化的煤矿井下瓦斯抽采装置，其特征在于，所述的夹装板（105）的内侧设置有海绵垫，所述的夹装板（105）设置在固定环（101）的内侧，同时套接在抽料管（92）的左右两侧。

7.如权利要求2所述的智能化的煤矿井下瓦斯抽采装置，其特征在于，所述的干燥管（65）分别通过纵向法兰盘（66）安装在左侧L型管（61）和右侧L型管（62）的内侧上部以及左侧横管（63）和右侧横管（64）的内侧。

8.如权利要求3所述的智能化的煤矿井下瓦斯抽采装置，其特征在于，所述的滚珠轴承（104）外圈焊接在夹装板（105）的一侧中间位置，同时内圈套接在T型螺杆（103）的外侧。

9.如权利要求1所述的智能化的煤矿井下瓦斯抽采装置，其特征在于，所述的密封套（95）套接在横向法兰盘（93）的外侧，同时上下两端分别胶接在套接环（94）的一侧。

10.如权利要求2所述的智能化的煤矿井下瓦斯抽采装置，其特征在于，所述的碱石灰板（67）设开设有透气孔，透气孔设置有多个，所述的透气孔均匀的开设在碱石灰板（67）的内侧。