CN112798366B - 一种煤矿气体勘查检测设备及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤矿气体勘查检测设备及使用方法，该设备包括固定底座、多个勘查管道和气体检测组件；勘查管道转动连接在固定底座上，勘查管道的上部与设置在固定底座顶部的驱动组件动力连接，勘查管道的下端设置有钻取进入结构；勘查管道中设置有气泵，勘查管道在气泵下方的外壁上设置有多个与管道内腔连通的可关闭开启的取气装置；气体检测组件设置在固定底座的顶部，并与各勘查管道的上端口连通。本发明可对同一区域的矿体进行不同深度的矿体气体勘测，勘测效率更好，勘测过程更加安全可靠。

Description

一种煤矿气体勘查检测设备及使用方法

技术领域

本发明涉及矿床勘查技术领域，尤其涉及一种煤矿气体勘查检测设备及使用方法。

背景技术

在现有技术中的的矿井下方常存在矿井有害气体，使得矿工在地下工作时存在一定风险，其矿井有害气体是井下由煤(岩)体涌出和生产过程中产生的各种不利于人体健康的气体的通称，生产中常遇到的有害气体有：致人窒息的沼气(CH4)、二氧化碳(CO2)；爆炸性气体沼气(CH4)和氢(H2)；致人中毒的一氧化碳(CO)、二氧化氮(或氮的氧化物)、硫化氢(H2S)和二氧化硫(SO2)等。

目前利用煤矿采集都需要在煤矿内部进行气体检测，但是现有的一些煤矿气体检测装置，安全性不够，在钻取的过程中存在气体泄漏的风险。

发明内容

本发明的目的是提供一种煤矿气体勘查检测设备，解决现有的气体检测装置安全性不够，在钻取的过程中存在气体泄漏的风险的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种煤矿气体勘查检测设备，包括：

固定底座，所述固定底座上设置有多个固定锚杆；

多个勘查管道，所述勘查管道转动连接在所述固定底座上，所述勘查管道的上部与设置在所述固定底座顶部的驱动组件动力连接，所述勘查管道的下端设置有钻取进入结构；所述勘查管道中设置有气泵，所述勘查管道在所述气泵下方的外壁上设置有多个与管道内腔连通的可关闭开启的取气装置；

气体检测组件，所述气体检测组件设置在所述固定底座的顶部，并与各所述勘查管道的上端口连通。

优选的，所述取气装置包括固定在所述勘查管道外壁上的固定套管，所述固定套管的外壁上开设有多个第一方形通孔，所述勘查管道的管壁上开设有多个第二方形通孔，各所述第二方形通孔与各所述第一方形通孔一一对应，所述第二方形通孔中设置有驱动件，所述第一方形通孔中设置有第一弧形板和第二弧形板，所述第二弧形板固定在所述第一方形通孔中，所述第一弧形板与所述驱动件动力连接，所述驱动件驱动所述第一弧形板向外运动实现所述取气装置的开启。

优选的，所述驱动件包括固定板，所述固定板的下方设置有微型电机，上方设置有调节螺杆，所述调节螺杆的上端转动连接在所述第二方形通孔的顶端，所述调节螺杆的下端转动连接所述固定板上，并与所述微型电机动力连接；

所述调节螺杆上半段的螺纹与下半段的螺纹旋向相方，所述调节螺杆的上半段和下半段均通过螺纹连接有两个移动块，两个所述移动块分别通过连杆与固定块连接，所述连杆的两端分别铰接在所述移动块和固定块上，所述固定块与所述第一弧形板固定连接。

优选的，所述固定底座的中部设置有凹槽，所述气体检测组件位于所述凹槽中，各所述勘查管道关于所述凹槽对称布置。

优选的，所述气体检测组件包括放置在所述凹槽中的气体检测箱体，所述气体检测箱体中设置有色谱仪，所述气体检测箱体顶面连通有连接导管，所述连接导管的前端与伸缩软管连通，所述伸缩软管的前端通过法兰盘与所述勘查管道的上端口连通。

优选的，包括设置在所述固定底座上的水箱，所述水箱通过输出管道与所述气体检测箱体连通，所述水箱上设置有进水管。

优选的，所述驱动组件包括驱动电机，所述驱动电机的本体通过侧板连接在所述固定底座上，所述驱动电机的动力输出轴上设置有第一齿轮，所述第一齿轮的一侧啮合有第二齿轮，所述第二齿轮安装在所述勘查管道上。

优选的，钻取进入结构为设置在所述勘查管道下端口上的钻头，所述钻头上设置有钻取螺纹。

一种煤矿气体勘查检测设备的使用方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

S1、将整个固定底座放置在目标勘查区域；

S2、启动驱动组件，驱动组件驱动勘查管道转动向下钻取目标勘查区域；

S3、待勘查管道进入目标深度后，启动勘查管道内部的气泵，将目标区域的气体通过取气装置、勘查管道抽送至气体检测组件进行检测。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

本发明可对同一区域的矿体进行不同深度的矿体气体勘测，勘测效率更好，勘测过程更加安全可靠。

附图说明

下面结合附图说明对本发明作进一步说明。

图1为本发明煤矿气体勘查检测设备的结构示意图；

图2为本发明煤矿气体勘查检测设备的半剖结构示意图；

图3为本发明取气装置的结构示意图；

图4为本发明驱动件的结构示意图；

图5为本发明驱动组件和气体检测组件的结构示意图；

图6为本发明水箱的连接示意图。

附图标记说明：1、固定底座；101、凹槽；2、固定锚杆；3、勘查管道；4、驱动组件；401、驱动电机；402、第一齿轮；403、第二齿轮；5、钻取进入结构；6、气泵；7、取气装置；701、固定套管；702、第一方形通孔；703、第二方形通孔；704、驱动件；704-1、固定板；704-2、微型电机；704-3、调节螺杆；704-4、移动块；704-5、连杆；704-6、固定块；705、第一弧形板；706、第二弧形板；8、气体检测组件；801、气体检测箱体；802、连接导管；803、伸缩软管；804、法兰盘；9、水箱；901、输出管道；902、进水管。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

如图1和2所示，本实施例中公开了一种煤矿气体勘查检测设备，包括固定底座1、多个勘查管道3和气体检测组件8。

固定底座1上设置有多个固定锚杆2，用于固定在勘察区域的矿体上。各勘查管道3通过轴承转动连接在固定底座1上，勘查管道3的上部与设置在固定底座1顶部的驱动组件4动力连接，勘查管道3的下端设置有钻取进入结构5；勘查管道3中设置有气泵6，勘查管道3在气泵6下方的外壁上设置有多个与管道内腔连通的可关闭开启的取气装置7。气体检测组件8设置在固定底座1的顶部，并与各勘查管道3的上端口连通。

具体来说，钻取进入结构5为设置在勘查管道3下端口上的钻头，钻头上设置有钻取螺纹。

如图3和4所示，取气装置7包括焊接在勘查管道3外壁上的固定套管701，固定套管701的外壁上开设有多个第一方形通孔702，勘查管道3的管壁上开设有多个第二方形通孔703，各第二方形通孔703与各第一方形通孔702一一对应，第二方形通孔703中设置有驱动件704，第一方形通孔702中设置有第一弧形板705和第二弧形板706，第二弧形板706密封固定在第一方形通孔702中，第一弧形板705与驱动件704动力连接，驱动件704驱动第一弧形板705向外运动实现取气装置7的开启。

由于固定套管701的外壁上开设有多个第一方形通孔702，每个第一方形通孔702的尺寸较小，这样可防止较大颗粒物质进入到勘查管道3中，第一方形通孔702可起到过滤网孔的作用。

驱动件704包括固定板704-1，固定板704-1焊接在第二方形通孔703中，固定板704-1的下方设置有微型电机704-2，上方设置有调节螺杆704-3，调节螺杆704-3的上端转动连接在第二方形通孔703的顶端，调节螺杆704-3的下端转动连接固定板704-1上，并与微型电机704-2动力连接。调节螺杆704-3上半段的螺纹与下半段的螺纹旋向相方，调节螺杆704-3的上半段和下半段均通过螺纹连接有两个移动块704-4，微型电机704-2驱动调节螺杆704-3旋转的过程中，移动块704-4的运动方向相反，两个移动块704-4分别通过连杆704-5与固定块704-6连接，连杆704-5的两端分别铰接在移动块704-4和固定块704-6上，固定块704-6与第一弧形板705固定连接。

如图1和5所示，在本实施例中，固定底座1的中部设置有凹槽101，气体检测组件8位于凹槽101中，各勘查管道3关于凹槽101对称布置。

气体检测组件8包括放置在凹槽101中的气体检测箱体801，气体检测箱体801中设置有色谱仪，气体检测箱体801顶面连通有连接导管802，连接导管802的前端与伸缩软管803连通，伸缩软管803的前端通过法兰盘804与勘查管道3的上端口连通。

如图5所示，驱动组件4包括驱动电机401，驱动电机401的本体通过侧板连接在固定底座1上，驱动电机401的动力输出轴上设置有第一齿轮402，第一齿轮402的一侧啮合有第二齿轮403，第二齿轮403安装在勘查管道3上。

如图6所示，为防止有毒气体溢出，本实施例中还包括设置在固定底座1上的水箱9，水箱9通过输出管道901与气体检测箱体801连通，水箱9上设置有进水管902。气体检测箱体801中剩余气体通过输出管道901导入水箱9中与水混合。

在本实施例中还公开了一种煤矿气体勘查检测设备的使用方法，该方法包括以下步骤：

S1、勘查区域可选择面积等分，在每个等分的面积中进行放置固定底座1，固定底座1的底部放置勘查深度相同高度的支架；

S2、启动驱动组件4，驱动组件4驱动勘查管道3转动向下钻取目标勘查区域。具体来说，启动驱动电机401，驱动电机401通过第一齿轮402、第二齿轮403驱动勘查管道3向下钻取勘查区域，钻取过程中支架随即降低，同时通过固定锚杆2将固定底座1固定在地面。

S3、待勘查管道3进入目标深度后，将目标区域的气体通过取气装置7、勘查管道3抽送至气体检测组件8进行检测。具体来说，首先通过法兰盘804接通伸缩软管803和勘查管道3，然后，启动微型电机704-2，微型电机704-2通过调节螺杆704-3驱动第一弧形板705向外运动实现取气装置7的开启，启动勘查管道3内部的气泵6，将目标区域的气体抽送至气体检测组件8进行检测，具体来说是通过色谱仪进行气体检测；最后，将剩余气体通过输出管道901导入水箱9中与水混合，防止气体溢出。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种煤矿气体勘查检测设备，其特征在于，包括：

固定底座(1)，所述固定底座(1)上设置有多个固定锚杆(2)；

多个勘查管道(3)，所述勘查管道(3)转动连接在所述固定底座(1)上，所述勘查管道(3)的上部与设置在所述固定底座(1)顶部的驱动组件(4)动力连接，所述勘查管道(3)的下端设置有钻取进入结构(5)；所述勘查管道(3)中设置有气泵(6)，所述勘查管道(3)在所述气泵(6)下方的外壁上设置有多个与管道内腔连通的可关闭开启的取气装置(7)；

气体检测组件(8)，所述气体检测组件(8)设置在所述固定底座(1)的顶部，并与各所述勘查管道(3)的上端口连通；

所述取气装置(7)包括固定在所述勘查管道(3)外壁上的固定套管(701)，所述固定套管(701)的外壁上开设有多个第一方形通孔(702)，所述勘查管道(3)的管壁上开设有多个第二方形通孔(703)，各所述第二方形通孔(703)与各所述第一方形通孔(702)一一对应，所述第二方形通孔(703)中设置有驱动件(704)，所述第一方形通孔(702)中设置有第一弧形板(705)和第二弧形板(706)，所述第二弧形板(706)固定在所述第一方形通孔(702)中，所述第一弧形板(705)与所述驱动件(704)动力连接，所述驱动件(704)驱动所述第一弧形板(705)向外运动实现所述取气装置(7)的开启；

所述驱动件(704)包括固定板(704-1)，所述固定板(704-1)的下方设置有微型电机(704-2)，上方设置有调节螺杆(704-3)，所述调节螺杆(704-3)的上端转动连接在所述第二方形通孔(703)的顶端，所述调节螺杆(704-3)的下端转动连接所述固定板(704-1)上，并与所述微型电机(704-2)动力连接；

所述调节螺杆(704-3)上半段的螺纹与下半段的螺纹旋向相方，所述调节螺杆(704-3)的上半段和下半段均通过螺纹连接有两个移动块(704-4)，两个所述移动块(704-4)分别通过连杆(704-5)与固定块(704-6)连接，所述连杆(704-5)的两端分别铰接在所述移动块(704-4)和固定块(704-6)上，所述固定块(704-6)与所述第一弧形板(705)固定连接。

2.根据权利要求1所述的煤矿气体勘查检测设备，其特征在于：所述固定底座(1)的中部设置有凹槽(101)，所述气体检测组件(8)位于所述凹槽(101)中，各所述勘查管道(3)关于所述凹槽(101)对称布置。

3.根据权利要求2所述的煤矿气体勘查检测设备，其特征在于：所述气体检测组件(8)包括放置在所述凹槽(101)中的气体检测箱体(801)，所述气体检测箱体(801)中设置有色谱仪，所述气体检测箱体(801)顶面连通有连接导管(802)，所述连接导管(802)的前端与伸缩软管(803)连通，所述伸缩软管(803)的前端通过法兰盘(804)与所述勘查管道(3)的上端口连通。

4.根据权利要求3所述的煤矿气体勘查检测设备，其特征在于：包括设置在所述固定底座(1)上的水箱(9)，所述水箱(9)通过输出管道(901)与所述气体检测箱体(801)连通，所述水箱(9)上设置有进水管(902)。

5.根据权利要求1所述的煤矿气体勘查检测设备，其特征在于：所述驱动组件(4)包括驱动电机(401)，所述驱动电机(401)的本体通过侧板连接在所述固定底座(1)上，所述驱动电机(401)的动力输出轴上设置有第一齿轮(402)，所述第一齿轮(402)的一侧啮合有第二齿轮(403)，所述第二齿轮(403)安装在所述勘查管道(3)上。

6.根据权利要求1所述的煤矿气体勘查检测设备，其特征在于：钻取进入结构(5)为设置在所述勘查管道(3)下端口上的钻头，所述钻头上设置有钻取螺纹。

7.一种权利要求1-6中任一项所述的煤矿气体勘查检测设备的使用方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

S1、将整个固定底座(1)放置在目标勘查区域；

S2、启动驱动组件(4)，驱动组件(4)驱动勘查管道(3)转动向下钻取目标勘查区域；

S3、待勘查管道(3)进入目标深度后，启动勘查管道(3)内部的气泵(6)，将目标区域的气体通过取气装置(7)、勘查管道(3)抽送至气体检测组件(8)进行检测。

Images