CN111927551B - 一种应用于煤矿井下激光束管监测的气体预处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于煤矿井下激光束管监测的气体预处理装置，涉及煤矿井下气体束管监测系统，达到对从干燥罐内排出的气体进行再次干燥的目的，其技术方案要点是：包括设置在第一干燥罐排气口的第一排放管，所述第一排放管上设有湿度测量仪，所述第一排放管在湿度测量仪远离第一干燥罐的一侧连通有U形连接管，所述连接管包括两个垂直于第一排放管分布的第二排放管和第三排放管，以及连接第二排放管和第三排放管的第四排放管，第四排放管上设有第二干燥罐，第一排放管在第二排放管和第三排放管之间设有封闭第一排放管的第一封闭件，第二排放管和第三排放管上分别设有封闭第二排放管和第三排放管的第二封闭件和第三封闭件。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿井下气体束管监测系统，更具体地说，它涉及一种应用于煤矿井下激光束管监测的气体预处理装置。
背景技术
目前，国内外煤矿井下预报自然发火主要采用气体分析法，主要实现形式是使用矿井气体束管监测系统，同时可以为瓦斯防治提供依据，在我国煤矿中已经普及和广泛应用，在生产矿井进行常规预测预报，在矿井救灾时期为救灾服务。基本原理是从地面敷设多路束管至采煤工作地点或采空区等需监测地点，利用真空抽气泵将采样气体抽至地面或井下指定地点，由主分析设备进行气体组份分析，根据CO、CH4、C2H4、CO2、C2H2、O2等气体组份变化结合相应《煤层自然发火标志性气体测定报告》对煤层自然发火情况进行判断，实现对矿井自燃火灾的早期预测、矿井火灾发展阶段判定、矿井火灾危险区域判识及可燃气体爆炸危险性判定。
公告号为CN207018031U的中国专利公开了一种矿井气体束管监测气体预处理装置，包括外接电源为电器器件供电，单片机分别电连接人机交互模块、通讯模块、流量控制器，单片机还通过继电气组电连接在对应束管进气口上的电磁阀，通过继电器五电连接一级除尘除湿部件上的电磁阀五，通过继电器六电连接二级除尘除湿部件上的电磁阀六，各束管进气口顺序分别管连接保压部件、电磁阀、汇流排、一级除尘除湿部件、二级除尘除湿部件、干燥罐、流量控制器、分子筛、末端出气口。
但是矿井气体束管监测系统对气体湿度是在干燥罐干燥后进入下一步处理，若干燥罐干燥气体不能达到要求，则气体将不能继续干燥，影响后续结果的真实有效性。
发明内容
本发明的目的是提供一种应用于煤矿井下激光束管监测的气体预处理装置，达到对从干燥罐内排出的气体进行再次干燥的目的。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种应用于煤矿井下激光束管监测的气体预处理装置，包括设置在第一干燥罐排气口的第一排放管，所述第一排放管上设有湿度测量仪，所述第一排放管在湿度测量仪远离第一干燥罐的一侧连通有U形连接管，所述连接管包括两个垂直于第一排放管分布的第二排放管和第三排放管，以及连接第二排放管和第三排放管的第四排放管，所述第四排放管上设有第二干燥罐，所述第一排放管在第二排放管和第三排放管之间设有封闭第一排放管的第一封闭件，所述第二排放管和第三排放管上分别设有封闭第二排放管和第三排放管的第二封闭件和第三封闭件。
通过采用上述技术方案，当湿度测量仪显示第一排放管内的气体湿度在需要的范围内时，第一封闭件打开第一排放管，使得气体沿着第一排放管排放到下一设备，当湿度测量仪显示第一排放管内的气体湿度超出需要的范围内时，第一封闭件封闭第一排放管，打开第二封闭件和第三封闭件，使得第二排放管和第三排放管被打开，此时气体被第二干燥罐进行再次干燥，达到对从第一干燥罐内排出的气体进行再次干燥的目的，便于后续气体检测结果的真实有效性以及减小水分对后续设备的使用寿命的影响。
优选地：所述第一封闭件包括设置在第一排放管内的且封闭第一排放管的第一封闭板，所述第一封闭板位于第二排放管和第三排放管之间，所述第一封闭板上开设有若干通风孔，所述第一封闭板上转动连接有与第一封闭板平行的第二封闭板，所述第二封闭板远离湿度测量仪设置，所述第二封闭板上开设有与通风孔对应的透风孔，所述第二封闭板和第一封闭板的纵截面为圆形，所述第二封闭板为铁制，所述第一排放管外设有驱动第二封闭板在第一排放管内转动的第一磁铁。
优选地：所述第一封闭件包括设置在第一排放管内的且封闭第一排放管的堵块，所述第一排放管内在堵块远离湿度测量仪的一侧设有锥形的封堵塞，所述封堵塞锥度较小的一端靠近湿度测量仪设置，锥度较大的一端通过设置在封堵塞上的连杆连接在第一排放管内壁上，所述堵块滑移连接在第一排放管内，所述堵块上开设有与封堵塞配合的第一锥形孔，所述第一排放管上设有驱动堵块移动的驱动件。
优选地：所述堵块为铁质，所述驱动件包括放置在第一排放管外的与堵块配合的第二磁铁。
优选地：当堵块与封堵塞之间存在间隙时，所述第一排放管内壁设有限制堵块向远离封堵塞移动的限位块。
优选地：当堵块与封堵塞之间存在间隙时，所述第一排放管在堵块靠近封堵塞的一侧管壁上开设有放置槽，所述放置槽内滑移连接有挡块，所述挡块与放置槽槽底之间设有压缩弹簧，当压缩弹簧处于原始状态时，所述挡块一端延伸出放置槽的槽口，所述挡块上端面设有倾斜面，所述倾斜面较低的一端靠近堵块设置且位于放置槽槽口内。
优选地：所述第二排放管靠近湿度测量仪设置，所述第二封闭件包括设置在第二排放管内且封闭第二排放管的第三封闭板，所述第三封闭板上开设有第二锥形孔，所述第二锥形孔锥度较小的一端朝向第一排放管设置，所述第三封闭板通过第二锥形孔滑移连接有第一封闭塞，所述第二排放管内壁设有第一拉杆，所述第一拉杆上设有与第一封闭塞连接的第一拉伸弹簧，所述第一拉杆位于第三封闭板与第一排放管之间，当第一拉伸弹簧处于原始状态时，所述第一封闭塞封闭第二锥形孔。
优选地：所述第三封闭件包括设置在第三排放管内的且封闭第三排放管的第四封闭板，所述第四封闭板上开设有第三锥形孔，所述第三锥形孔锥度较小的一端远离第一排放管设置，所述第四封闭板通过第三锥形孔滑移连接有第二封闭塞，所述第三排放管内壁设有第二拉杆，所述第二拉杆上设有与第二封闭塞连接的第二拉伸弹簧，所述第二拉杆位于第四封闭板远离第一排放管的一侧，当第二拉伸弹簧处于原始状态时，所述第二封闭塞封闭第三锥形孔。
综上所述，本发明具有以下有益效果：当湿度测量仪显示第一排放管内的气体湿度在需要的范围内时，第一封闭件打开第一排放管，使得气体沿着第一排放管排放到下一设备，当湿度测量仪显示第一排放管内的气体湿度超出需要的范围内时，第一封闭件封闭第一排放管，打开第二封闭件和第三封闭件，使得第二排放管和第三排放管被打开，此时气体被第二干燥罐进行再次干燥，达到对从第一干燥罐内排出的气体进行再次干燥的目的，便于后续气体检测结果的真实有效性以及减小水分对后续设备的使用寿命的影响。
附图说明
图1是本实施例的结构示意图；
图2是本实施例的用于体现封堵塞的结构示意图；
图3是图2中A部的放大结构示意图；
图4是本实施例的用于体现第一磁铁的结构示意图。
图中：1、第一干燥罐；11、第一排放管；12、湿度测量仪；13、第二排放管；14、第三排放管；15、第四排放管；151、第二干燥罐；16、第一封闭板；161、通风孔；162、第二封闭板；163、透风孔；164、第一磁铁；165、堵块；166、封堵塞；167、连杆；168、第一锥形孔；169、第二磁铁；17、限位块；171、放置槽；172、挡块；173、压缩弹簧；174、倾斜面；18、第三封闭板；181、第二锥形孔；182、第一封闭塞；183、第一拉杆；184、第一拉伸弹簧；19、第四封闭板；191、第三锥形孔；192、第二封闭塞；193、第二拉杆；194、第二拉伸弹簧。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
一种应用于煤矿井下激光束管监测的气体预处理装置，如图1和图4，包括设置在第一干燥罐1排气口的第一排放管11，第一排放管11上设有湿度测量仪12，第一排放管11在湿度测量仪12远离第一干燥罐1的一侧连通有U形连接管，连接管包括两个垂直于第一排放管11分布的第二排放管13和第三排放管14，以及连接第二排放管13和第三排放管14的第四排放管15，第四排放管15上设有第二干燥罐151，第一排放管11在第二排放管13和第三排放管14之间设有封闭第一排放管11的第一封闭件，第二排放管13和第三排放管14上分别设有封闭第二排放管13和第三排放管14的第二封闭件和第三封闭件。
如图1和图4，当湿度测量仪12显示第一排放管11内的气体湿度在需要的范围内时，第一封闭件打开第一排放管11，使得气体沿着第一排放管11排放到下一设备，当湿度测量仪12显示第一排放管11内的气体湿度超出需要的范围内时，第一封闭件封闭第一排放管11，打开第二封闭件和第三封闭件，使得第二排放管13和第三排放管14被打开，此时气体被第二干燥罐151进行再次干燥，达到对从第一干燥罐1内排出的气体进行再次干燥的目的，便于后续气体检测结果的真实有效性以及减小水分对后续设备的使用寿命的影响。
如图1和图4，第一封闭件包括设置在第一排放管11内的且封闭第一排放管11的第一封闭板16，第一封闭板16位于第二排放管13和第三排放管14之间，第一封闭板16上开设有若干通风孔161，第一封闭板16上转动连接有与第一封闭板16平行的第二封闭板162，第二封闭板162远离湿度测量仪12设置，第二封闭板162上开设有与通风孔161对应的透风孔163，第二封闭板162和第一封闭板16的纵截面为圆形，第二封闭板162为铁制，第一排放管11外设有驱动第二封闭板162在第一排放管11内转动的第一磁铁164。当使用者转动第一磁铁164带动第二封闭板162转动时，透风孔163与通风孔161逐渐重合进而便于打开第一排放管11，随着第一磁铁164带动第二封闭板162继续转动，透风孔163与通风孔161逐渐错位，便于第二封闭板162封闭第一排放管11。
如图2和图3，或者，第一封闭件包括设置在第一排放管11内的且封闭第一排放管11的堵块165，第一排放管11内在堵块165远离湿度测量仪12的一侧设有锥形的封堵塞166，封堵塞166锥度较小的一端靠近湿度测量仪12设置，锥度较大的一端通过设置在封堵塞166上的连杆167连接在第一排放管11内壁上，封堵塞166的中心线与第一排放管11的中心线重合，堵块165滑移连接在第一排放管11内，堵块165上开设有与封堵塞166配合的第一锥形孔168，第一排放管11上设有驱动堵块165移动的驱动件。当驱动件驱动堵块165移动，使得封堵塞166与第一锥形孔168配合或者分离时，进而达到封闭或者打开第一排放管11的目的，操作方便。
如图2和图3，堵块165为铁质，驱动件包括放置在第一排放管11外的与堵块165配合的第二磁铁169。第二磁铁169带动堵块165在第一排放管11内移动，操作方便，可以随时调节通过第一锥形孔168内的气体流量。
如图2和图3，当堵块165与封堵塞166之间存在间隙时，第一排放管11内壁设有限制堵块165向远离封堵塞166移动的限位块17。限位块17便于提醒使用者此时第一排放管11已经被打开，无需继续移动。
如图2和图3，为了减小第一排放管11内气体对堵块165移动的影响，因此当堵块165与封堵塞166之间存在间隙时，第一排放管11在堵块165靠近封堵塞166的一侧管壁上开设有放置槽171，放置槽171内滑移连接有挡块172，挡块172与放置槽171槽底之间设有压缩弹簧173，当压缩弹簧173处于原始状态时，挡块172一端延伸出放置槽171的槽口，挡块172上端面设有倾斜面174，倾斜面174较低的一端靠近堵块165设置且位于放置槽171槽口内。此时当堵块165向远离封堵塞166方向移动，直至挡块172失去堵块165的抵触而在压缩弹簧173的作用力下从放置槽171内移出，此时挡块172阻挡了堵块165向靠近封堵塞166的方向移动，减小堵块165在与封堵塞166之间存在间隙时，气体对堵块165移动的影响，当需要堵块165移动至封堵塞166使得第一排放管11被封闭时，使用者通过第二磁铁169带动堵块165在第一排放管11内移动，此时堵块165挤压倾斜面174使得挡块172再次进入放置槽171内，便于下次挡块172的移动，操作方便。
如图2和图3，第二排放管13靠近湿度测量仪12设置，第二封闭件包括设置在第二排放管13内且封闭第二排放管13的第三封闭板18，第三封闭板18上开设有第二锥形孔181，第二锥形孔181锥度较小的一端朝向第一排放管11设置，第三封闭板18通过第二锥形孔181滑移连接有第一封闭塞182，第二排放管13内壁设有第一拉杆183，第一拉杆183上设有与第一封闭塞182连接的第一拉伸弹簧184，第一拉杆183位于第三封闭板18与第一排放管11之间，当第一拉伸弹簧184处于原始状态时，第一封闭塞182封闭第二锥形孔181。
如图2和图3，当第一封闭件封闭第一排放管11后，位于第一排放管11内第一封闭件前端的气体蓄积在第二排放管13内，此时气体的气压逐渐增大后气体挤压第一封闭塞182，使得第一封闭塞182向远离第一排放管11方向移动，此时第一拉伸弹簧184被拉伸而具有弹性回复力，此时第一封闭塞182与第二锥形孔181之间存在间隙，便于气体进入第二排放管13内，然后进入第四排放管15的第二干燥罐151内，随后进入第三排放管14内。
如图2和图3，随着第三排放管14内气体的逐渐增多，第三封闭件包括设置在第三排放管14内的且封闭第三排放管14的第四封闭板19，第四封闭板19上开设有第三锥形孔191，第三锥形孔191锥度较小的一端远离第一排放管11设置，第四封闭板19通过第三锥形孔191滑移连接有第二封闭塞192，第三排放管14内壁设有第二拉杆193，第二拉杆193上设有与第二封闭塞192连接的第二拉伸弹簧194，第二拉杆193位于第四封闭板19远离第一排放管11的一侧，当第二拉伸弹簧194处于原始状态时，第二封闭塞192封闭第三锥形孔191。随着第三排放管14内气体的逐渐增多，第三排放管14内的气体逐渐将第二封闭塞192向远离第三锥形孔191方向挤压，进而便于气体通过第三排放管14再次进入第一排放管11内，实现气体的再次干燥。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种应用于煤矿井下激光束管监测的气体预处理装置，其特征在于，包括设置在第一干燥罐（1）排气口的第一排放管（11），所述第一排放管（11）上设有湿度测量仪（12），所述第一排放管（11）在湿度测量仪（12）远离第一干燥罐（1）的一侧连通有U形连接管，所述连接管包括两个垂直于第一排放管（11）分布的第二排放管（13）和第三排放管（14），以及连接第二排放管（13）和第三排放管（14）的第四排放管（15），所述第四排放管（15）上设有第二干燥罐（151），所述第一排放管（11）在第二排放管（13）和第三排放管（14）之间设有封闭第一排放管（11）的第一封闭件，所述第二排放管（13）和第三排放管（14）上分别设有封闭第二排放管（13）和第三排放管（14）的第二封闭件和第三封闭件；
所述第一封闭件包括设置在第一排放管（11）内的且封闭第一排放管（11）的第一封闭板（16），所述第一封闭板（16）位于第二排放管（13）和第三排放管（14）之间，所述第一封闭板（16）上开设有若干通风孔（161），所述第一封闭板（16）上转动连接有与第一封闭板（16）平行的第二封闭板（162），所述第二封闭板（162）远离湿度测量仪（12）设置，所述第二封闭板（162）上开设有与通风孔（161）对应的透风孔（163），所述第二封闭板（162）和第一封闭板（16）的纵截面为圆形，所述第二封闭板（162）为铁制，所述第一排放管（11）外设有驱动第二封闭板（162）在第一排放管（11）内转动的第一磁铁（164）；
所述第一封闭件包括设置在第一排放管（11）内的且封闭第一排放管（11）的堵块（165），所述第一排放管（11）内在堵块（165）远离湿度测量仪（12）的一侧设有锥形的封堵塞（166），所述封堵塞（166）锥度较小的一端靠近湿度测量仪（12）设置，锥度较大的一端通过设置在封堵塞（166）上的连杆（167）连接在第一排放管（11）内壁上，所述堵块（165）滑移连接在第一排放管（11）内，所述堵块（165）上开设有与封堵塞（166）配合的第一锥形孔（168），所述第一排放管（11）上设有驱动堵块（165）移动的驱动件；
当堵块（165）与封堵塞（166）之间存在间隙时，所述第一排放管（11）在堵块（165）靠近封堵塞（166）的一侧管壁上开设有放置槽（171），所述放置槽（171）内滑移连接有挡块（172），所述挡块（172）与放置槽（171）槽底之间设有压缩弹簧（173），当压缩弹簧（173）处于原始状态时，所述挡块（172）一端延伸出放置槽（171）的槽口，所述挡块（172）上端面设有倾斜面（174），所述倾斜面（174）较低的一端靠近堵块（165）设置且位于放置槽（171）槽口内。
2.根据权利要求1所述的一种应用于煤矿井下激光束管监测的气体预处理装置，其特征是：所述堵块（165）为铁质，所述驱动件包括放置在第一排放管（11）外的与堵块（165）配合的第二磁铁（169）。
3.根据权利要求2所述的一种应用于煤矿井下激光束管监测的气体预处理装置，其特征是：当堵块（165）与封堵塞（166）之间存在间隙时，所述第一排放管（11）内壁设有限制堵块（165）向远离封堵塞（166）移动的限位块（17）。
4.根据权利要求1所述的一种应用于煤矿井下激光束管监测的气体预处理装置，其特征是：所述第二排放管（13）靠近湿度测量仪（12）设置，所述第二封闭件包括设置在第二排放管（13）内且封闭第二排放管（13）的第三封闭板（18），所述第三封闭板（18）上开设有第二锥形孔（181），所述第二锥形孔（181）锥度较小的一端朝向第一排放管（11）设置，所述第三封闭板（18）通过第二锥形孔（181）滑移连接有第一封闭塞（182），所述第二排放管（13）内壁设有第一拉杆（183），所述第一拉杆（183）上设有与第一封闭塞（182）连接的第一拉伸弹簧（184），所述第一拉杆（183）位于第三封闭板（18）与第一排放管（11）之间，当第一拉伸弹簧（184）处于原始状态时，所述第一封闭塞（182）封闭第二锥形孔（181）。
5.根据权利要求4所述的一种应用于煤矿井下激光束管监测的气体预处理装置，其特征是：所述第三封闭件包括设置在第三排放管（14）内的且封闭第三排放管（14）的第四封闭板（19），所述第四封闭板（19）上开设有第三锥形孔（191），所述第三锥形孔（191）锥度较小的一端远离第一排放管（11）设置，所述第四封闭板（19）通过第三锥形孔（191）滑移连接有第二封闭塞（192），所述第三排放管（14）内壁设有第二拉杆（193），所述第二拉杆（193）上设有与第二封闭塞（192）连接的第二拉伸弹簧（194），所述第二拉杆（193）位于第四封闭板（19）远离第一排放管（11）的一侧，当第二拉伸弹簧（194）处于原始状态时，所述第二封闭塞（192）封闭第三锥形孔（191）。
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