CN112392544A - 一种用于煤层气排水采气的井下监测预警装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于煤层气排水采气的井下监测预警装置，包括包括有排水采气结构，所诉排水采气结构的上方设置有检测机构，所述排水采气结构的左侧设置有气体制造结构，所述气体制造结构与检测机构为管道连接，所述排水采气结构的下方设置有制电结构，所述排水采气结构的右侧设置有排气结构，所述制电结构与气体制造结构为管道连接，所述制电结构与排气结构为管道连接，所述排气结构与检测机构为管道连接，所述检测机构包括有两组卡扣组件、杂质清理组件和温度感应组件，两组所述卡扣组件均位于在排水采气结构的两侧上方，所述气体制造结构包括有管道开关组件和气体分离组件，本发明，具有实用性强和预防爆炸的特点。
Description
技术领域
本发明涉及煤层气排水采气的井下监测预警装置技术领域，具体为一种用于煤层气排水采气的井下监测预警装置。
背景技术
目前，我国煤层气生产智能完井建设中对于生产井已基本实现了地面参数的自动化采集，但缺乏有效的井下关键参数自动化监测手段，尤其是煤层气排水采气过程中周围流体的压力、温度，是考量排水采气难度、判断井下故障及估算产气潜力的关键，目前缺乏可行的井下直接监测手段，而温度和压力等主要采用生产测井的方法监测，现有的监测装置在于不能准确反映煤层气井筒底部真实变化，而现有的不能防止煤层气压力过高发生爆炸，因此，设计实用性强和预防爆炸的一种用于煤层气排水采气的井下监测预警装置是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于煤层气排水采气的井下监测预警装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种用于煤层气排水采气的井下监测预警装置，包括有排水采气结构，所诉排水采气结构的上方设置有检测机构，所述排水采气结构的左侧设置有气体制造结构，所述气体制造结构与检测机构为管道连接，所述排水采气结构的下方设置有制电结构，所述排水采气结构的右侧设置有排气结构，所述制电结构与气体制造结构为管道连接，所述制电结构与排气结构为管道连接，所述排气结构与检测机构为管道连接。
作为优选技术方案，所述检测机构包括有两组卡扣组件、杂质清理组件和温度感应组件，两组所述卡扣组件均位于在排水采气结构的两侧上方，所述气体制造结构包括有管道开关组件和气体分离组件，所述开关组件位于检测机构的上方，两组所述卡扣组件与管道开关组件为管道连接，所述制电结构包括有储存气体组件和两组气体通道组件，所述储存气体组件与气体分离组件的末端为管道连接，所述排气结构包括有压力检测组件，两组所述气体通道组件的其中一个与压力检测组件为管道连接，两组所述气体通道组件的其中另一个与温度感应组件为管道连接，所述压力检测组件的另一侧与杂质清理组件为管道连接。
作为优选技术方案，所述温度感应组件包括有温度感应囊，所述温度感应囊的上方一侧设置温度感应管道，所述压力检测组件包括有受压囊，所述受压囊的上方一侧设置有受压囊管道，所述温度感应囊与受压囊的上方分别均设置于定位台，受所述压囊管道的中间设置有球阀一，所述温度感应管道的中间设置有球阀二，所述球阀一的内部设置有叶片一，所述球阀二的内部设置有叶片二，所述受压囊管道和温度感应管道的一侧分别设置有移动板，所述两组移动板的内壁均设置有磁条，所述两组移动板的一侧均设置有固定板，所述两组固定板的另一侧均设置有冷凝管二。
作为优选技术方案，所述杂质清理组件包括安装板，所述安装板设置在排水采气装置的上方，所述安装板的内部两侧均匀设置有过滤装置，所述两组过滤装置包括有吊杆，所述两组吊杆的另一侧均匀设置有四组过滤箱，所述安装板的底部设置有集水池，所述两组集水池的中间分别设置有温度感应管道和受压囊管道，所述温度感应管道和受压囊管道的周围均匀设置有外水管，所述两组外水管与过滤箱的外测为管道连接，所述安装板的中间上方两侧均匀设置有集尘腔组件，所述两组集尘腔组件与过滤箱的一侧的上方为配合安装，所述两组集尘腔组包括有旋转叶，所述两组集尘腔组件的底部设置有加热条，两所述组旋转叶的上方设置有过滤网，所述两组过滤网的上分别设置有条形集尘腔、圆形集尘腔和方形集尘腔，所述安装板的上方设置有监测组件。
作为优选技术方案，所述监测组件包括有圆球腔，所述圆球腔的内部设置有伸缩杆，所述圆球腔的两侧分别设置有水管一和水管二，所述水管二与温度感应管道为管道连接，所述水管一与受压囊管道为管道连接，所述伸缩杆的一侧设置有移动杆，所述圆球腔的内侧左侧设置有固定台，所述固定台与移动杆为弹簧连接，所述移动杆的一端设置有电线圈，所述电线圈设置在圆球腔的外侧，所述温度感应管道的一端设置有气囊三，所述受压囊管道的一端设置有气囊一。
作为优选技术方案，所述管道开关组件包括有开关气管，所述开关气管的中间设置有气泵，所述开关气管的末端设置有气管四，所述气管四的内部设置有磁铁一，所述磁铁一的一侧设置有开关门，所述开关门与开关气管的末端为配合连接，所述磁铁一的一侧设置有半导体线圈，所述半导体线圈设置在气管四的内部，所述半导体线圈的一侧与电线圈为配合连接。
作为优选技术方案，所述气体分离组件包括有分离腔，所述分离腔的内部设置有低温蒸馏板和冷凝管一，所述冷凝管一设置在低温蒸馏板的上方，所述低温蒸馏板的下方设置有控温器，所述分离腔的中间设置气管二，所述分离腔与气管二为贯穿连接，所述分离腔的左侧设置有氮气管，所述分离腔的右侧分别设置有氧气管和二氧化碳管，所述氧气管和二氧化碳管与移动板的内部为管道连接。
作为优选技术方案，所述储存气体组件包括有储存气体腔，所述储存气体腔的两侧内部均匀设置有摩擦凸块，所述两组摩擦凸块的上方均设置有导温块，所述两组导温块的一侧设置有半导体，所述储存气体腔的中间上方设置有低温液体，所述两组半导体与低温液体为线路连接，所述两组半导体与固定板为线路连接，所述两组气体通道组件设置在储存气体腔的两侧上方，所述两组气体通道组件均设置有伸缩气管，所述两组伸缩气管的上方均设置有接头，所述接头的周围均匀设置有若干气孔，所述两组接头分别与温度感应囊和受压囊为配合安装。
作为优选技术方案，所述两组卡扣组件设置在安装板两侧，所述两组卡扣组件包括有伸缩囊，所述两组伸缩囊设置在安装板的上方，所述两组伸缩囊的两侧均设置有挡板，所述两组挡板的两侧均设置有弹簧，所述两组弹簧的表面设置有扣爪，所述两组扣爪设置在安装板的下方，所述两组伸缩囊的顶部均设置有气管一，所述两组气管一的中间设置有阀门，所述两组气管一与气管二为管道连接。
作为优选技术方案，所述压力检测组件的右侧设置有排风扇组件，所述排风扇组件包括有集气腔，所述集气腔的内部设置有扇叶，所述集成腔的顶部设置有气管五，所述扇叶的左侧设置有磁铁二，所述磁铁二设置在集成腔的外侧，所述磁铁二的左侧设置有电磁铁，所述电磁铁的左侧设置有气囊二，所述气囊二的一端设置有气管六。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，
（1）通过设置有杂质清理组件，当过滤箱在集尘腔内部时，底部的加热条对过滤箱表面的杂质加热烘干，此时旋转叶旋转产生离心力，由于过滤网设置成条形、圆形和方形，可以将烘干的杂质分别将杂质甩入条形集尘腔、圆形集尘腔和方形集尘腔内，很方便的将杂质进行形状分类，减少后续清理工作；
（2）通过设置有监测组件，在煤层气内的瓦斯温度和压力变化都变化时，受压囊管道的液体介质向上移动，温度感应管道内的液体介质向下移动，在圆球腔内流通，此时伸缩杆会被推动，带动移动杆的一端的电线圈移动，此时说明煤层气内的温度或压力过高，可以有效的监测出煤层气内瓦斯的状态并且预防爆炸；
（3）通过设置有管道开关组件，在移动杆向左被推动时，电线圈触碰到半导体线圈，使半导体线圈产生磁力，吸住磁铁一，带动开关门向右移动，此时开关气管的底端开口打开，通过气泵将空气泵入至开关气管内部，此时检测到瓦斯内部接近爆炸临界点，出发线圈使空气进入后续分离工作；
（4）通过设置有气体分离组件，通过冷凝管二使二氧化碳凝固成为干冰，可以有效的固定住移动板和固定板，在需要将监测装置弹射出去时，此时可以将低温蒸馏板的温度调节成氧气的沸点，干冰遇到氧气会气化蒸发，移动板和固定板通过磁条处于悬浮状态，减少摩擦方便监测装置弹射出去，并且气化的干冰也可以起到降温的效果；
（5）通过设置储存气体组件，氮气通过储存气体腔内的摩擦凸块摩擦产生热量，将热量传递给导温块，导温块再将热量传递给半导体，由于储存气体腔的上方有低温液体，半导体与低温液体有连接，通过温度差原理使半导体产生电量，半导体的电量传递给固定板，使固定板产生磁力可与移动板悬浮减少摩擦；
（6）通过设置有冷凝管二、磁条和气孔，由于移动板和固定板为磁悬浮状态，在弹射过程中没有摩擦力方便弹射，此时接头上的气孔将氮气排入煤层气内，稀释煤层气的瓦斯，降低瓦斯温度和浓度可以阻止瓦斯爆炸；
（7）通过设置有两组卡扣组件，在整个监测装置向上弹射时，温度感应囊和受压囊的定位台可以卡接在扣爪之间，为了防止监测装置完全脱离地面，在煤层气稀释完成时，伸缩囊通过气管一膨胀，撑开两端挡板推动弹簧移动，由于扣爪与弹簧是固定安装，所以扣爪也被撑开，方便监测装置落入至煤层气中。
（8）通过设置有压力检测组件，当氮气通过气孔进入煤层气时，煤层气的内部压强会变大，磁铁二通电带动传动电机旋转，带动扇叶旋转产生气体回流，通过气管五输送到煤层气之中，加快煤层气内部的瓦斯和混合气体流通，防止煤层气内部的压强过大发生膨胀。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的整体正面结构示意图；
图2是本发明的杂质清理组件示意图；
图3是本发明的球阀示意图；
图4是本发明的监测组件和开关组件示意图；
图5是本发明的气体分离组件示意图；
图6是本发明的储存气体组件示意图；
图7是本发明的卡扣组件示意图；
图8是本发明的压力检测组件示意图；
图9是本发明的移动板和固定板的俯视图。
图中：1、圆球腔；2、气囊一；3、伸缩杆；4、固定台；5、移动杆；6、开关门；7、开关气管；8、气泵；9、磁铁一；10、半导体线圈；11、电线圈；12、扣爪；13、挡板；14、安装板；15、伸缩囊；16、气管二；17、储存气体腔；18、阀门；19、气管一；20、气管四；21、温度感应管道；22、外水管；23、集水池；24、过滤箱；25、加热条；26、旋转叶；27、过滤网；28、弹簧；29、冷凝管一；30、氮气管；31、低温蒸馏板；32、控温器；33、球阀一；34、叶片一；35、受压囊管道；36、移动板；37、固定板；38、磁条；39、温度感应囊；40、受压囊；41、冷凝管二；42、气孔；43、接头；44、半导体；45、低温液体；46、导温块；47、伸缩气管；48、摩擦凸块；49、集气腔；50、气管五；51、扇叶；52、磁铁二；53、电磁铁；54、气囊二；55、气管六；56、条形集尘腔；57、圆形集尘腔；58、方形集尘腔；59、氧气管；60、二氧化碳管；61、吊杆；62、水管一；63、水管二；64、气囊三；65、分离腔；66、球阀二；67、叶片二；68、定位台。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-9，本发明提供技术方案：
请参阅图1、3、8，温度感应组件包括有温度感应囊39，温度感应囊39的上方一侧设置温度感应管道21，压力检测组件包括有受压囊40，受压囊40的上方一侧设置有受压囊管道35，温度感应囊39与受压囊40的上方分别均设置于定位台68，受压囊管道35的中间设置有球阀一33，温度感应管道21的中间设置有球阀二66，球阀一33的内部设置有叶片一34，球阀二66的内部设置有叶片二67，受压囊管道35和温度感应管道21的一侧分别设置有移动板36，两组移动板36的内壁均设置有磁条38，两组移动板36的一侧均设置有固定板37，两组固定板37的另一侧均设置有冷凝管二41，当排水采气结构伸入地下煤层气时，压力检测组件也随之进入煤层气，在煤层气内的瓦斯温度发生变化压力不变时，温度感应囊39随瓦斯温度变化而热胀冷缩，当瓦斯温度变高时温度感应囊39膨胀，温度感应管道21内产生流速，将球阀二66内阻挡液体介质的叶片二67因液体介质压力旋转90度，使温度感应管道21里的液体介质被吸入温度感应囊39中，由于煤层气内压力不变，受压囊40不受影响，球阀一33内的叶片一34可以阻挡受压囊管道35的液体介质，防止受压囊管道35的液体介质进入监测组件内影响煤层气的检测，在煤层气内的瓦斯温度不变而压力变化时，受压囊40受到煤层气压力的挤压，受压囊管道35产生流速将球阀一33内阻挡液体介质的叶片一34因介质压力旋转90度，使受压囊管道35内的液体介质进入监测组件内部，由于煤层气的温度没有变化，温度感应囊39不受影响，球阀二66内的叶片67可以阻挡温度感应管道21内的液体介质流通从而影响煤层气的检测，当煤层气内的压力和温度都变化时，温度感应囊39和受压囊40同时受到影响，温度感应管道21和受压囊管道35内的液体介质同时流通，通过监测组件，可以很有效的配合监测装置来检测煤层气的状态。
请参阅图1、2、8，杂质清理组件包括安装板14，安装板14设置在排水采气装置的上方，安装板14的内部两侧均匀设置有过滤装置，两组过滤装置包括有吊杆61，两组吊杆61的另一侧均匀设置有四组过滤箱24，安装板14的底部设置有集水池23，两组集水池23的中间分别设置有温度感应管道21和受压囊管道35，温度感应管道21和受压囊管道35的周围均匀设置有外水管22，两组外水管22与过滤箱24的外测为管道连接，安装板14的中间上方两侧均匀设置有集尘腔组件，两组集尘腔组件与过滤箱24的一侧的上方为配合安装，两组集尘腔组包括有旋转叶26，两组集尘腔组件的底部设置有加热条25，两组旋转叶26的上方设置有过滤网27，两组过滤网27的上分别设置有条形集尘腔56、圆形集尘腔57和方形集尘腔58，安装板14的上方设置有监测组件，由于温度感应管道21和受压囊管道35内液体介质使用过程中受煤层气的影响会产生各种杂质，在温度感应管道21和受压囊管道34的液体介质通过杂质清理组件时，过滤箱24将杂质过滤吸附在过滤箱24表面，吊杆61旋转将有杂质的过滤箱24旋转至集尘腔组件内部，在旋转的过程中，液体介质会随着甩出落入集水池23内，防止液体介质乱流，当过滤箱24在集尘腔内部时，底部的加热条25对过滤箱24表面的杂质加热烘干，此时旋转叶26旋转产生离心力，由于过滤网27设置成条形、圆形和方形，可以将烘干的杂质分别将杂质甩入条形集尘腔56、圆形集尘腔57和方形集尘腔58内，很方便的将杂质进行分类，减少后续清理工作。
请参阅图1、3、4，监测组件包括有圆球腔1，圆球腔1的内部设置有伸缩杆3，圆球腔1的两侧分别设置有水管一62和水管二63，水管二63与温度感应管道21为管道连接，水管一62与受压囊管道35为管道连接，伸缩杆3的一侧设置有移动杆5，圆球腔1的内侧左侧设置有固定台4，固定台4与移动杆5为弹簧连接，移动杆5的一端设置有电线圈11，电线圈11设置在圆球腔1的外侧，温度感应管道21的一端设置有气囊三64，受压囊管道35的一端设置有气囊一2，以圆球腔1内的伸缩杆3为分界线分为左腔室和右腔室，在煤层气内的瓦斯温度发生变化压力不变时，温度感应管道21内的液体介质与圆球腔1内的伸缩杆3的左侧腔室的为同一液体介质，在圆球腔1左腔室内的液体介质被吸入温度感应囊39中时，圆球腔1内的伸缩杆3随着温度感应管道21的负压向左移动，此时气囊一2内的液体介质会被引入圆球腔1内的右腔室中，同时推动伸缩3向左移动，在煤层气内的瓦斯温度不变而压力变化时，受压囊管道35与圆球腔1内的伸缩杆3的右腔室的为同一液体介质，在受压囊40受到煤层气压力挤压时，受压囊管道35的液体介质流入圆球腔1内右腔室中，推动伸缩杆3向左运动，此时圆球腔1内的液体介质被挤入气囊三中64，在煤层气内的瓦斯温度和压力变化都变化时，受压囊管道35的液体介质向上移动，温度感应管道21内的液体介质向下移动，在圆球腔1内流通，此时伸缩杆3会被推动，以上三中可能都会使伸缩杆3向左移动，当伸缩杆3碰到移动杆5推动移动杆5向左移动，带动移动杆5的一端的电线圈11移动，此时说明煤层气内的温度或压力过高，可以有效的监测出煤层气内瓦斯的状态并且预防爆炸。
请参阅图1、4，管道开关组件包括有开关气管7，开关气管7的中间设置有气泵8，开关气管7的末端设置有气管四20，气管四20的内部设置有磁铁一9，磁铁一9的一侧设置有开关门6，开关门6与开关气管7的末端为配合连接，磁铁一9的一侧设置有半导体线圈10，半导体线圈10设置在气管四20的内部，半导体线圈10的一侧与电线圈11为配合连接，由于煤层气内温度和压力变化，使移动杆5向左被受压囊管道35和温度感应管道21推动，移动杆5上的电线圈11触碰到半导体线圈10，使半导体线圈10产生磁力，吸住磁铁一9，带动开关门7向右移动，此时开关气管7的底端开口打开，通过气泵8将空气泵入至开关气管7内部，此时检测到瓦斯内部接近爆炸临界点，出发线圈使空气进入后续分离工作。
请参阅图1、5、9，气体分离组件包括有分离腔65，分离腔65的内部设置有低温蒸馏板31和冷凝管一29，冷凝管一29设置在低温蒸馏板31的上方，低温蒸馏板31的下方设置有控温器32，分离腔65的中间设置气管二16，分离腔65与气管二16为贯穿连接，分离腔65的左侧设置有氮气管30，分离腔65的右侧分别设置有氧气管59和二氧化碳管60，氧气管59和二氧化碳管60与移动板36的内部为管道连接，为了将移动板36和固定板37相互之间固定住，将空气通过气管二16流入至分离腔65内部，由于空气含有氧气、氮气和二氧化碳，冷凝管一29将空气温度降低，此时通过低温蒸馏板31进行低温加热，由于氮气的沸点较低，氮气先分离，此时通过氮气管30将氮气输入气管二16的另一侧，由于设置有控温器，可以调节低温蒸馏板31的温度，来获得需要氧气或者二氧化碳的，再将氧气和二氧化碳通过氧气管和二氧化碳管输入移动板36和固定板37之间，当需要将固定板37和移动板36相互固定时，将低温蒸馏板31的温度调节成二氧化碳的沸点，分离出二氧化碳进入移动板36和固定板37之间，通过冷凝管二41使二氧化碳凝固成为干冰，可以有效的固定住移动板36和固定板37，在需要将监测装置弹射出去时，此时可以将低温蒸馏板31的温度调节成氧气的沸点，干冰遇到氧气会气化蒸发，移动板36和固定板37通过磁条处于悬浮状态，减少摩擦方便监测装置弹射出去，并且气化的干冰也可以起到降温的效果。
请参阅图1、6，储存气体组件包括有储存气体腔17，储存气体腔17的两侧内部均匀设置有摩擦凸块48，两组摩擦凸块48的上方均设置有导温块46，两组导温块46的一侧设置有半导体44，储存气体腔17的中间上方设置有低温液体45，两组半导体44与低温液体45为线路连接，两组半导体44与固定板37为线路连接，两组气体通道组件设置在储存气体腔17的两侧上方，两组气体通道组件均设置有伸缩气管47，两组伸缩气管47的上方均设置有接头43，接头43的周围均匀设置有若干气孔42，两组接头43分别与温度感应囊39和受压囊40为配合安装，从空气中分离出的氮气通过气管二16进入储存气体腔17，氮气通过储存气体腔17内的摩擦凸块48摩擦产生热量，将热量传递给导温块46，导温块46再将热量传递给半导体44，由于储存气体腔17的上方有低温液体45，半导体44与低温液体45有连接，通过温度差原理使半导体44产生电量，半导体44的电量传递给固定板37，使固定板37产生磁力可与移动板36悬浮，当储存气体腔17的氮气会流入至伸缩气管47之中，当到达一定的气压时，此时移动板36和固定板37内的干冰通过分离的氧气气化，固定板37与排水采气检测结构为固定安装，氮气的气压会推动整个监测装置向地面弹射脱离排水采气结构，由于移动板36和固定板37为磁悬浮状态，在弹射过程中没有摩擦力方便弹射，此时接头43上的气孔42将氮气排入煤层气内，稀释煤层气的瓦斯，降低瓦斯温度和浓度可以阻止瓦斯爆炸。
请参阅图1、7、9，两组卡扣组件设置在安装板14两侧，两组卡扣组件包括有伸缩囊15，两组伸缩囊15设置在安装板14的上方，两组伸缩囊15的两侧均设置有挡板13，两组挡板13的两侧均设置有弹簧28，两组弹簧28的表面设置有扣爪12，两组扣爪12设置在安装板14的下方，两组伸缩囊15的顶部均设置有气管一19，两组气管一19的中间设置有阀门18，两组气管一19与气管二16为管道连接，在整个监测装置受氮气推力向上弹射时，温度感应囊39和受压囊40的定位台68可以卡接在扣爪12之间，为了防止监测装置完全脱离地面，在煤层气稀释完成时，伸缩囊15通过气管一19膨胀，撑开两端挡板13推动弹簧28移动，由于扣爪12与弹簧28是固定安装，所以扣爪也被撑开，方便监测装置落入至煤层气中，在落入煤层气过程中时，此时将气体分离组件的二氧化碳输送至移动板36和固定板37之间，通过冷凝管二41重新将二氧化碳凝固成干冰，在监测装置落入煤层气的过程完结时，此时干冰凝固好，可以更好的固定移动板36和固定板37之间。
请参阅图1、8，压力检测组件的右侧设置有排风扇组件，排风扇组件包括有集气腔49，集气腔49的内部设置有扇叶51，集成腔49的顶部设置有气管五50，扇叶51的左侧设置有磁铁二52，磁铁二52设置在集成腔49的外侧，磁铁二52的左侧设置有电磁铁53，电磁铁53的左侧设置有气囊二54，气囊二54的一端设置有气管六55，在监测装置向上弹射时，此时氮气通过接头43的气孔42进入煤层气，煤层气的内部压强会变大，容易使煤层气内壁膨胀影响排水采气，煤层气的混合气体通过气管六55进入气囊二54至间，气囊二54会发生膨胀，电磁铁53连接在半导体44上，使得电磁铁53接触到磁铁二52，磁铁二52通电带动传动电机旋转，带动扇叶51旋转产生气体回流，通过气管五50输送到煤层气之中，加快煤层气内部的瓦斯和混合气体流通，防止煤层气内部的压强过大发生膨胀。
工作原理：当排水采气结构伸入地下煤层气时，压力检测组件也随之进入煤层气，在煤层气内的瓦斯温度发生变化压力不变时，温度感应囊39随瓦斯温度变化而热胀冷缩，当瓦斯温度变高时温度感应囊39膨胀，温度感应管道21内产生流速，将球阀二66内阻挡液体介质的叶片二67因液体介质压力旋转90度，使温度感应管道21里的液体介质被吸入温度感应囊39中，由于煤层气内压力不变，受压囊40不受影响，球阀一33内的叶片一34可以阻挡受压囊管道35的液体介质，防止受压囊管道35的液体介质进入监测组件内影响煤层气的检测，在煤层气内的瓦斯温度不变而压力变化时，受压囊40受到煤层气压力的挤压，受压囊管道35产生流速将球阀一33内阻挡液体介质的叶片一34因介质压力旋转90度，使受压囊管道35内的液体介质进入监测组件内部，由于煤层气的温度没有变化，温度感应囊39不受影响，球阀二66内的叶片67可以阻挡温度感应管道21内的液体介质流通从而影响煤层气的检测，当煤层气内的压力和温度都变化时，温度感应囊39和受压囊40同时受到影响，温度感应管道21和受压囊管道35内的液体介质同时流通，通过监测组件，可以很有效的配合监测装置来检测煤层气的状态。
由于液体介质使用过程中会产生各种杂质，温度感应管道21和受压囊管道34的液体介质通过杂质清理组件时，过滤箱24将杂质过滤吸附在过滤箱24表面，吊杆61旋转将有杂质的过滤箱24旋转至集尘腔组件内部，在旋转的过程中，液体介质会随着甩出落入集水池23内，防止液体介质乱流，当过滤箱24在集尘腔内部时，底部的加热条25对过滤箱24表面的杂质加热烘干，此时旋转叶26旋转产生离心力，由于过滤网27设置成条形、圆形和方形，可以将烘干的杂质分别将杂质甩入条形集尘腔56、圆形集尘腔57和方形集尘腔58内，很方便的将杂质进行分类，减少后续清理工作。
以圆球腔1内的伸缩杆3为分界线分为左腔室和右腔室，在煤层气内的瓦斯温度发生变化压力不变时，温度感应管道21内的液体介质与圆球腔1内的伸缩杆3的左侧腔室的为同一液体介质，在圆球腔1左腔室内的液体介质被吸入温度感应囊39中时，圆球腔1内的伸缩杆3随着温度感应管道21的负压向左移动，此时气囊一2内的液体介质会被引入圆球腔1内的右腔室中，同时推动伸缩3向左移动，在煤层气内的瓦斯温度不变而压力变化时，受压囊管道35与圆球腔1内的伸缩杆3的右腔室的为同一液体介质，在受压囊40受到煤层气压力挤压时，受压囊管道35的液体介质流入圆球腔1内右腔室中，推动伸缩杆3向左运动，此时圆球腔1内的液体介质被挤入气囊三中64，在煤层气内的瓦斯温度和压力变化都变化时，受压囊管道35的液体介质向上移动，温度感应管道21内的液体介质向下移动，在圆球腔1内流通，此时伸缩杆3会被推动，以上三中可能都会使伸缩杆3向左移动，当伸缩杆3碰到移动杆5推动移动杆5向左移动，带动移动杆5的一端的电线圈11移动，此时说明煤层气内的温度或压力过高，可以有效的监测出煤层气内瓦斯的状态并且预防爆炸。
在移动杆5向左被推动时，电线圈11触碰到半导体线圈10，使半导体线圈10产生磁力，吸住磁铁一9，带动开关门7向右移动，此时开关气管7的底端开口打开，通过气泵8将空气泵入至开关气管7内部，此时检测到瓦斯内部接近爆炸临界点，出发线圈使空气进入后续分离工作。
空气通过气管二16流入至分离腔65内部，由于空气含有氧气、氮气和二氧化碳，冷凝管一29将空气温度降低，此时通过低温蒸馏板31进行低温加热，由于氮气的沸点较低，氮气先分离，此时通过氮气管30将氮气输入气管二16的另一侧，由于设置有控温器，可以调节低温蒸馏板31的温度，来获得需要氧气或者二氧化碳的，再将氧气和二氧化碳通过氧气管和二氧化碳管输入移动板36和固定板37之间，当需要将固定板37和移动板36相互固定时，将低温蒸馏板31的温度调节成二氧化碳的沸点，分离出二氧化碳进入移动板36和固定板37之间，通过冷凝管二41使二氧化碳凝固成为干冰，可以有效的固定住移动板36和固定板37，在需要将监测装置弹射出去时，此时可以将低温蒸馏板31的温度调节成氧气的沸点，干冰遇到氧气会气化蒸发，移动板36和固定板37通过磁条处于悬浮状态，减少摩擦方便监测装置弹射出去，并且气化的干冰也可以起到降温的效果。
从空气中分离出的氮气通过气管二16进入储存气体腔17，氮气通过储存气体腔17内的摩擦凸块48摩擦产生热量，将热量传递给导温块46，导温块46再将热量传递给半导体44，由于储存气体腔17的上方有低温液体45，半导体44与低温液体45有连接，通过温度差原理使半导体44产生电量，半导体44的电量传递给固定板37，使固定板37产生磁力可与移动板36悬浮，当储存气体腔17的氮气会流入至伸缩气管47之中，当到达一定的气压时，移动板36和固定板37内的干冰通过氧气气化，固定板37与排水采气检测结构为固定安装，氮气的气压会推动整个监测装置向地面弹射脱离排水采气结构，由于移动板36和固定板37为磁悬浮状态，在弹射过程中没有摩擦力方便弹射，此时接头43上的气孔42将氮气排入煤层气内，稀释煤层气的瓦斯，降低瓦斯温度和浓度可以阻止瓦斯爆炸。
在整个监测装置向上弹射时，温度感应囊39和受压囊40的定位台68可以卡接在扣爪12之间，为了防止监测装置完全脱离地面，在煤层气稀释完成时，伸缩囊15通过气管一19膨胀，撑开两端挡板13推动弹簧28移动，由于扣爪12与弹簧28是固定安装，所以扣爪也被撑开，方便监测装置落入至煤层气中，在落入煤层气过程中时，此时将气体分离组件的二氧化碳输送至移动板36和固定板37之间，通过冷凝管二41重新将二氧化碳凝固成干冰，在监测装置落入煤层气的过程完结时，此时干冰凝固好，可以更好的固定移动板36和固定板37之间。
当氮气通过气孔42进入煤层气时，煤层气的内部压强会变大，容易使煤层气内壁膨胀影响排水采气，煤层气的混合气体通过气管六55进入气囊二54至间，气囊二54会发生膨胀，电磁铁53连接在半导体44上，使得电磁铁53接触到磁铁二52，磁铁二52通电带动传动电机旋转，带动扇叶51旋转产生气体回流，通过气管五50输送到煤层气之中，加快煤层气内部的瓦斯和混合气体流通，防止煤层气内部的压强过大发生膨胀。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于煤层气排水采气的井下监测预警装置，其特征在于：该井下监测预警装置包括有排水采气结构，所述排水采气结构的上方设置有检测机构，所述排水采气结构的左侧设置有气体制造结构，所述气体制造结构与检测机构为管道连接，所述排水采气结构的下方设置有制电结构，所述排水采气结构的右侧设置有排气结构，所述制电结构与气体制造结构为管道连接，所述制电结构与排气结构为管道连接，所述排气结构与检测机构为管道连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于煤层气排水采气的井下监测预警装置，其特征在于：所述检测机构包括有两组卡扣组件、杂质清理组件和温度感应组件，两组所述卡扣组件均位于在排水采气结构的两侧上方，所述气体制造结构包括有管道开关组件和气体分离组件，所述开关组件位于检测机构的上方，两组所述卡扣组件与管道开关组件为管道连接，所述制电结构包括有储存气体组件和两组气体通道组件，所述储存气体组件与气体分离组件的末端为管道连接，所述排气结构包括有压力检测组件，两组所述气体通道组件的其中一个与压力检测组件为管道连接，两组所述气体通道组件的其中另一个与温度感应组件为管道连接，所述压力检测组件的另一侧与杂质清理组件为管道连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于煤层气排水采气的井下监测预警装置，其特征在于：所述温度感应组件包括有温度感应囊（39），所述温度感应囊（39）的上方一侧设置温度感应管道（21），所述压力检测组件包括有受压囊（40），所述受压囊（40）的上方一侧设置有受压囊管道（35），所述温度感应囊（39）与受压囊（40）的上方均设置于定位台（68），所述受压囊管道（35）的中间设置有球阀一（33），所述温度感应管道（21）的中间设置有球阀二（66），所述球阀一（33）的内部设置有叶片一（34），所述球阀二（66）的内部设置有叶片二（67），所述受压囊管道（35）和温度感应管道（21）的一侧分别设置有移动板（36），两组所述移动板（36）的内壁均设置有磁条（38），两组所述移动板（36）的一侧均设置有固定板（37），两组所述固定板（37）的另一侧均设置有冷凝管二（41）。
4.根据权利要求3所述的一种用于煤层气排水采气的井下监测预警装置，其特征在于：所述杂质清理组件包括安装板（14），所述安装板（14）设置在排水采气结构的上方，所述安装板（14）的内部两侧均匀设置有过滤装置，两组所述过滤装置包括有吊杆（61），两组所述吊杆（61）的另一侧均匀设置有四组过滤箱（24），所述安装板14的底部设置有集水池（23），两组所述集水池（23）的中间分别设置有温度感应管道（21）和受压囊管道（35），所述温度感应管道（21）和受压囊管道（35）的周围均匀设置有外水管（22），两组所述外水管（22）与过滤箱（24）的外测为管道连接，所述安装板（14）的中间上方两侧均匀设置有集成腔组件，两组所述集成腔组件与过滤箱（24）的一侧的上方为配合安装，两组所述集尘腔组包括有旋转叶（26），两组所述集尘腔组件的底部设置有加热条（25），两组所述旋转叶（26）的上方设置有过滤网（27），两组所述过滤网（27）的上分别设置有条形集尘腔（56）、圆形集尘腔（57）和方形集尘腔（58），所述安装板（14）的上方设置有监测组件。
5.根据权利要求4所述的一种用于煤层气排水采气的井下监测预警装置，其特征在于：所述监测组件包括有圆球腔（1），所述圆球腔（1）的内部设置有伸缩杆（3），所述圆球腔（1）的两侧分别设置有水管一（62）和水管二（63），所述水管二（63）与温度感应管道（21）为管道连接，所述水管一（62）与受压囊管道（35）为管道连接，所述伸缩杆（3）的一侧设置有移动杆（5），所述圆球腔（1）的内侧左侧设置有固定台（4），所述固定台（4）与移动杆（5）为弹性连接，所述移动杆（5）的一端设置有电线圈（11），所述电线圈（11）设置在圆球腔（1）的外侧，所述温度感应管道（21）的一端设置有气囊三（64），所述受压囊管道（35）的一端设置有气囊一（2）。
6.根据权利要求5所述的一种用于煤层气排水采气的井下监测预警装置，其特征在于：所述管道开关组件包括有开关气管（7），所述开关气管（7）的中间设置有气泵（8），所述开关气管（7）的末端设置有气管四（20），所述气管四（20）的内部设置有磁铁一（9），所述磁铁一（9）的一侧设置有开关门（6），所述开关门（6）与开关气管（7）的末端为配合连接，所述磁铁一（9）的一侧设置有半导体线圈（10），所述半导体线圈（10）设置在气管四（20）的内部，所述半导体线圈（10）的一侧与电线圈（11）为配合连接。
7.根据权利要求6所述的一种用于煤层气排水采气的井下监测预警装置，其特征在于：所述气体分离组件包括有分离腔（65），所述分离腔（65）的内部设置有低温蒸馏板（31）和冷凝管一（29），所述冷凝管一（29）设置在低温蒸馏板（31）的上方，所述低温蒸馏板（31）的下方设置有控温器（32），所述分离腔（65）的中间设置气管二（16），所述分离腔（65）与气管二（16）为贯穿连接，所述分离腔（65）的左侧设置有氮气管（30），所述分离腔（65）的右侧分别设置有氧气管（59）和二氧化碳管（60），所述氧气管（59）和二氧化碳管（60）与移动板（36）的内部为管道连接。
8.根据权利要求7所述的一种用于煤层气排水采气的井下监测预警装置，其特征在于：所述储存气体组件包括有储存气体腔（17），所述储存气体腔（17）的两侧内部均匀设置有摩擦凸块（48），两组所述摩擦凸块（48）的上方均设置有导温块（46），两组所述导温块（46）的一侧设置有半导体（44），所述储存气体腔（17）的中间上方设置有低温液体（45），两组所述半导体（44）与低温液体（45）为线路连接，两组所述半导体（44）与固定板（37）为线路连接，两组所述气体通道组件设置在储存气体腔（17）的两侧上方，两组所述气体通道组件均设置有伸缩气管（47），两组所述伸缩气管（47）的上方均设置有接头（43），所述接头（43）的周围均匀设置有若干气孔（42），两组所述接头（43）分别与温度感应囊（39）和受压囊（40）为配合安装。
9.根据权利要求8所述的一种用于煤层气排水采气的井下监测预警装置，其特征在于：两组所述卡扣组件设置在安装板（14）两侧，两组所述卡扣组件包括有伸缩囊（15），两组所述伸缩囊（15）设置在安装板（14）的上方，两组所述伸缩囊（15）的两侧均设置有挡板（13），两组所述挡板（13）的两侧均设置有弹簧（28），两组所述弹簧（28）的表面设置有扣爪（12），两组所述扣爪（12）设置在安装板（14）的下方，两组所述伸缩囊（15）的顶部均设置有气管一（19），两组所述气管一（19）的中间设置有阀门（18），两组所述气管一（19）与气管二（16）为管道连接。
10.根据权利要求9所述的一种用于煤层气排水采气的井下监测预警装置，其特征在于：所述压力检测组件的右侧设置有排风扇组件，所述排风扇组件包括有集气腔（49），所述集气腔（49）的内部设置有扇叶（51），所述集气腔（49）的顶部设置有气管五（50），所述扇叶（51）的左侧设置有磁铁二（52），所述磁铁二（52）设置在集气腔（49）的外侧，所述磁铁二（52）的左侧设置有电磁铁（53），所述电磁铁（53）的左侧设置有气囊二（54），所述气囊二（54）的一端设置有气管六（55）。
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