CN113217083B - 一种易自燃煤层瓦斯异常区瓦斯治理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种易自燃煤层瓦斯异常区瓦斯治理系统，包括瓦斯抽采模块和执行模块，所述瓦斯抽采模块的输出端连接有钻孔模块，且钻孔模块的输出端分别设置有瓦斯防突模块和瓦斯防漏模块，所述瓦斯防突模块和瓦斯防漏模块的输出端均连接有数据采集模块，且数据采集模块的输出端分别连接有数据通讯模块和数据处理模块，所述数据处理模块的输出端连接有安全预警模块，且安全预警模块的输出端连接有控制模块，所述控制模块的输出端设置有执行模块。该易自燃煤层瓦斯异常区瓦斯治理系统通过设置的数据采集模块与数据处理模块相互配合，能够有效对矿井环境进行实时监测，其中的烟雾传感器可对矿井内部的烟雾进行实时监测。
Description
技术领域
本发明涉及瓦斯治理技术领域，具体为一种易自燃煤层瓦斯异常区瓦斯治理系统。
背景技术
瓦斯是古代植物在堆积成煤的初期，纤维素和有机质经厌氧菌的作用分解而成。在高温、高压的环境中，在成煤的同时，由于物理和化学作用，继续生成瓦斯，在当今技术条件下，人们还不能准确预报煤与瓦斯突出是否发生、突出强度及时间。但煤与瓦斯突出不等于瓦斯爆炸。煤与瓦斯突出可能使矿井瓦斯浓度达到爆炸浓度，但没有火源仍不会引起瓦斯爆炸事故的发生。事故调查表明，造成瓦斯爆炸事故的瓦斯源除煤与瓦斯突出外，许多是由于通风系统不健全、停风、风流短路、微风或无风作业等造成的。引爆瓦斯的火源主要是电气设备失爆、违章放炮、煤炭自燃等。在自燃煤层瓦斯异常区环境参数进行实时监控尤为重要，能够及时发现煤矿环境异常，对瓦斯突出起到一定的预警效果，保障工人的生命安全。
现有的瓦斯异常区，没有较为完善的瓦斯治理系统，无法满足对瓦斯异常产生的环数据变化进行实时监测，对工人进行提前预警，严重危害到工人的生命安全，矿井环境不能够得到保证，人为疏忽导致发生各类瓦斯爆炸事故，不能很好的满足人们的使用需求，针对上述情况，我们提供一种易自燃煤层瓦斯异常区瓦斯治理系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种易自燃煤层瓦斯异常区瓦斯治理系统，以解决上述背景技术中提出现有的瓦斯异常区，没有较为完善的瓦斯治理系统，无法满足对瓦斯异常产生的环数据变化进行实时监测，对工人进行提前预警，严重危害到工人的生命安全，矿井环境不能够得到保证，人为疏忽导致发生各类瓦斯爆炸事故，不能很好的满足人们的使用需求问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种易自燃煤层瓦斯异常区瓦斯治理系统，包括瓦斯抽采模块和执行模块，所述瓦斯抽采模块的输出端连接有钻孔模块，且钻孔模块的输出端分别设置有瓦斯防突模块和瓦斯防漏模块，所述瓦斯防突模块和瓦斯防漏模块的输出端均连接有数据采集模块，且数据采集模块的输出端分别连接有数据通讯模块和数据处理模块，所述数据处理模块的输出端连接有安全预警模块，且安全预警模块的输出端连接有控制模块，所述控制模块的输出端设置有执行模块。
优选的，所述数据采集模块包括烟雾传感器、温度传感器、甲烷传感器、气体流量传感器和通风传感器，且数据采集模块、数据通讯模块与安全预警模块之间通过导线构成电性串联连接。
优选的，所述烟雾传感器、温度传感器、甲烷传感器、气体流量传感器与通风传感器之间通过导线构成电性并联连接。
优选的，所述执行模块包括抽采阀门、显示屏、警报器和钻孔设备，且执行模块与瓦斯防突模块、瓦斯防漏模块之间均为电性连接。
优选的，所述抽采阀门、显示屏、警报器与钻孔设备之间通过导线构成电性并联连接，且抽采阀门与瓦斯抽采模块之间为电性连接，并且钻孔设备与钻孔模块之间为电性连接。
优选的，所述瓦斯防突模块与瓦斯防漏模块之间通过导线构成电性并联连接，且钻孔模块通过瓦斯防突模块与数据采集模块之间通过导线构成电性并联连接，并且钻孔模块通过瓦斯防漏模块与数据采集模块之间通过导线构成电性并联连接。
优选的，所述瓦斯防突模块与瓦斯防漏模块之间通过导线构成电性并联连接，且钻孔模块通过瓦斯防突模块与数据采集模块之间通过导线构成电性并联连接，并且钻孔模块通过瓦斯防漏模块与数据采集模块之间通过导线构成电性并联连接。
优选的，所述数据采集模块、数据处理模块与安全预警模块之间通过导线构成电性串联连接，且安全预警模块、控制模块与执行模块之间通过导线构成电性串联连接。
优选的，所述数据采集模块、数据通讯模块与安全预警模块之间通过导线构成电性串联连接。
优选的，所述安全预警模块、控制模块与执行模块之间通过导线构成电性串联连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、该易自燃煤层瓦斯异常区瓦斯治理系统通过设置的数据采集模块与数据处理模块相互配合，能够有效对矿井环境进行实时监测，其中的烟雾传感器可对矿井内部的烟雾进行实时监测，当烟雾浓度较大时，通过数据处理模块及时开启矿井内部的消防设备对烟雾点进行扑灭，避免在矿井内部出现明火；烟雾传感器能够报告出现烟雾点的位置信息，使人员能够快速寻找烟雾点，对烟雾来源进行检查，避免明火导致瓦斯爆炸事故，温度传感器可对矿井内部的环境温度进行实时监测，发生温度异常超高时，通过数据处理模块控制相关设备发出预警，能够有效避免温度过高引起煤层自燃，保证矿井内的人员人身安全；
2、该易自燃煤层瓦斯异常区瓦斯治理系统通过设置的气体流量传感器，能够对瓦斯抽采过程中的气体流量进行实时监测，根据监测数据与后台数据进行对比，煤与瓦斯突出时气体流量会在瞬间剧增，能够起到一定的预警作用，并通过其他模块快速进行相对措施，如打开更多数量的抽采阀门，抵抗煤与瓦斯突出的瓦斯激增量，为工人撤离矿井争取时间；通过设置的执行模块能够根据就收到的命令，相互配合，为应对突发状况进行相互措施，确保矿井环境处于平稳合适的工作环境，从而杜绝发生除煤与瓦斯突出外的各类瓦斯爆炸事故，并且及时通过执行模块发出预警，提醒矿工及时作出应对措施，保障人员的生命安全；
3、该易自燃煤层瓦斯异常区瓦斯治理系统通过设置的瓦斯防突模块和瓦斯防漏模块，能够将瓦斯抽采进行分类，以应对不同状况下的瓦斯抽采状况，数据通讯模块能够将数据采集模块检测到的信息通过5G技术上传云端与后台，信息共享，便于后期对煤与瓦斯突出的实际数据进行分析比对，完善煤与瓦斯突出时的矿井环境数据，从而能够有效分析作出预警，并且后台能够及时向有关部门发出信号，及时救援，缩短救援的等待期。
附图说明
图1为本发明整体流程示意图；
图2为本发明数据采集模块的流程示意图；
图3为本发明执行模块的流程结构示意图。
图中：1、瓦斯抽采模块；2、钻孔模块；3、瓦斯防突模块；4、数据采集模块；5、数据通讯模块；6、瓦斯防漏模块；7、数据处理模块；8、安全预警模块；9、控制模块；10、执行模块；11、烟雾传感器；12、温度传感器；13、甲烷传感器；14、气体流量传感器；15、通风传感器；16、抽采阀门；17、显示屏；18、警报器；19、钻孔设备。
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1-3，本发明提供一种技术方案：一种易自燃煤层瓦斯异常区瓦斯治理系统，包括瓦斯抽采模块1和执行模块10，瓦斯抽采模块1的输出端连接有钻孔模块2，且钻孔模块2的输出端分别设置有瓦斯防突模块3和瓦斯防漏模块6，瓦斯防突模块3和瓦斯防漏模块6的输出端均连接有数据采集模块4，且数据采集模块4的输出端分别连接有数据通讯模块5和数据处理模块7瓦斯防突模块3与瓦斯防漏模块6之间通过导线构成电性并联连接，且钻孔模块2通过瓦斯防突模块3与数据采集模块4之间通过导线构成电性并联连接，并且钻孔模块2通过瓦斯防漏模块6与数据采集模块4之间通过导线构成电性并联连接，数据采集模块4包括烟雾传感器11、温度传感器12、甲烷传感器13、气体流量传感器14和通风传感器15，且数据采集模块4、数据通讯模块5与安全预警模块8之间通过导线构成电性串联连接，烟雾传感器11、温度传感器12、甲烷传感器13、气体流量传感器14与通风传感器15之间通过导线构成电性并联连接，通过设置的数据采集模块4与数据处理模块7相互配合，能够有效对矿井环境进行实时监测，其中的烟雾传感器11可对矿井内部的烟雾进行实时监测，当烟雾浓度较大时，通过数据处理模块7及时开启矿井内部的消防设备对烟雾点进行扑灭，避免在矿井内部出现明火；烟雾传感器11能够报告出现烟雾点的位置信息，使人员能够快速寻找烟雾点，对烟雾来源进行检查，避免明火导致瓦斯爆炸事故，温度传感器12可对矿井内部的环境温度进行实时监测，发生温度异常超高时，通过数据处理模块7控制相关设备发出预警，能够有效避免温度过高引起煤层自燃，保证矿井内的人员人身安全；
数据处理模块7的输出端连接有安全预警模块8，且安全预警模块8的输出端连接有控制模块9，数据采集模块4、数据通讯模块5与安全预警模块8之间通过导线构成电性串联连接，通过设置的瓦斯防突模块3和瓦斯防漏模块6，能够将瓦斯抽采进行分类，以应对不同状况下的瓦斯抽采状况，数据通讯模块5能够将数据采集模块4检测到的信息通过5G技术上传云端与后台，信息共享，便于后期对煤与瓦斯突出的实际数据进行分析比对，完善煤与瓦斯突出时的矿井环境数据，从而能够有效分析作出预警，并且后台能够及时向有关部门发出信号，及时救援，缩短救援的等待期；
控制模块9的输出端设置有执行模块10，数据采集模块4、数据处理模块7与安全预警模块8之间通过导线构成电性串联连接，且安全预警模块8、控制模块9与执行模块10之间通过导线构成电性串联连接，安全预警模块8、控制模块9与执行模块10之间通过导线构成电性串联连接，数据采集模块4、数据处理模块7与安全预警模块8之间通过导线构成电性串联连接，且安全预警模块8、控制模块9与执行模块10之间通过导线构成电性串联连接，执行模块10包括抽采阀门16、显示屏17、警报器18和钻孔设备19，且执行模块10与瓦斯防突模块3、瓦斯防漏模块6之间均为电性连接，抽采阀门16、显示屏17、警报器18与钻孔设备19之间通过导线构成电性并联连接，且抽采阀门16与瓦斯抽采模块1之间为电性连接，并且钻孔设备19与钻孔模块2之间为电性连接，通过设置的气体流量传感器14，能够对瓦斯抽采过程中的气体流量进行实时监测，根据监测数据与后台数据进行对比，煤与瓦斯突出时气体流量会在瞬间剧增，能够起到一定的预警作用，并通过其他模块快速进行相对措施，如打开更多数量的抽采阀门16，抵抗煤与瓦斯突出的瓦斯激增量，为工人撤离矿井争取时间；通过设置的执行模块10能够根据就收到的命令，相互配合，为应对突发状况进行相互措施，确保矿井环境处于平稳合适的工作环境，从而杜绝发生除煤与瓦斯突出外的各类瓦斯爆炸事故，并且及时通过执行模块10发出预警，提醒矿工及时作出应对措施，保障人员的生命安全。
该易自燃煤层瓦斯异常区瓦斯治理系统的工作原理：首先，通过瓦斯抽采模块1能够对矿井内的瓦斯进行正常抽采，使用钻孔模块2对矿井进行钻孔，设置的瓦斯防突模块3和瓦斯防漏模块6能够对瓦斯抽采状况进行及时应对，数据采集模块4能够对矿井环境进行实时监测；其次，烟雾传感器11可对矿井内的烟雾信息进行实时监测，温度传感器12可对矿井内的温度信息进行实时监测，甲烷传感器13可对矿井内的甲烷浓度信息进行实时监测，气体流量传感器14能够对抽采气流流量进行实时监测，通风传感器15可对矿井内的通风量信息进行实时监测；再其次，数据采集模块4将采集到的信息实时传输给数据通讯模块5和数据处理模块7，数据通讯模块5将接受到的信息通过5G技术传递给云端后台，作为信息记录备份，数据处理模块7则对信息进行相应分析判断，从而向安全预警模块8发送指令；然后，通过控制模块9控制相关执行模块10进行应对措施；最后，通过警报器18可发出预警通知，显示屏17可对数据进行直观展示，云端后台，现场人员以及安全预警模块8三方控制，能够对矿井内环境进行更有效严格的掌控，从而杜绝除煤与瓦斯突出外的各类瓦斯爆炸事故发生。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种易自燃煤层瓦斯异常区瓦斯治理系统，包括瓦斯抽采模块(1)和执行模块(10)，其特征在于：所述瓦斯抽采模块(1)的输出端连接有钻孔模块(2)，且钻孔模块(2)的输出端分别设置有瓦斯防突模块(3)和瓦斯防漏模块(6)，所述瓦斯防突模块(3)和瓦斯防漏模块(6)的输出端均连接有数据采集模块(4)，且数据采集模块(4)的输出端分别连接有数据通讯模块(5)和数据处理模块(7)，所述数据处理模块(7)的输出端连接有安全预警模块(8)，且安全预警模块(8)的输出端连接有控制模块(9)，所述控制模块(9)的输出端设置有执行模块(10)；
所述数据采集模块(4)包括烟雾传感器(11)、温度传感器(12)、甲烷传感器(13)、气体流量传感器(14)和通风传感器(15)，且数据采集模块(4)、数据通讯模块(5)与安全预警模块(8)之间通过导线构成电性串联连接；
所述烟雾传感器(11)、温度传感器(12)、甲烷传感器(13)、气体流量传感器(14)与通风传感器(15)之间通过导线构成电性并联连接；
所述执行模块(10)包括抽采阀门(16)、显示屏(17)、警报器(18)和钻孔设备(19)，且执行模块(10)与瓦斯防突模块(3)、瓦斯防漏模块(6)之间均为电性连接；
所述抽采阀门(16)、显示屏(17)、警报器(18)与钻孔设备(19)之间通过导线构成电性并联连接，且抽采阀门(16)与瓦斯抽采模块(1)之间为电性连接，并且钻孔设备(19)与钻孔模块(2)之间为电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种易自燃煤层瓦斯异常区瓦斯治理系统，其特征在于：所述瓦斯防突模块(3)与瓦斯防漏模块(6)之间通过导线构成电性并联连接，且钻孔模块(2)通过瓦斯防突模块(3)与数据采集模块(4)之间通过导线构成电性并联连接，并且钻孔模块(2)通过瓦斯防漏模块(6)与数据采集模块(4)之间通过导线构成电性并联连接。
3.根据权利要求1所述的一种易自燃煤层瓦斯异常区瓦斯治理系统，其特征在于：所述数据采集模块(4)、数据处理模块(7)与安全预警模块(8)之间通过导线构成电性串联连接，且安全预警模块(8)、控制模块(9)与执行模块(10)之间通过导线构成电性串联连接。
4.根据权利要求1所述的一种易自燃煤层瓦斯异常区瓦斯治理系统，其特征在于：所述数据采集模块(4)、数据通讯模块(5)与安全预警模块(8)之间通过导线构成电性串联连接。
5.根据权利要求1所述的一种易自燃煤层瓦斯异常区瓦斯治理系统，其特征在于：所述安全预警模块(8)、控制模块(9)与执行模块(10)之间通过导线构成电性串联连接。
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| CN113217083A (zh) | 2021-08-06 |
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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Application publication date: 20210806 Assignee: Chongqing Pingshan Electromechanical Equipment Co.,Ltd. Assignor: CHONGQING VOCATIONAL INSTITUTE OF ENGINEERING Contract record no.: X2024980006274 Denomination of invention: A gas control system for gas anomalies in coal seams prone to spontaneous combustion Granted publication date: 20220902 License type: Common License Record date: 20240529 |