CN114594211A - 一种煤矿井下瓦斯治理检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种煤矿井下瓦斯治理检测装置，包括：气体收集装置，用以收集巷道内的空气；记忆伸缩管组，用以延伸至巷道内顶部的不同高度的水平面上，记忆伸缩管组与气体收集装置连接使得巷道内顶部的不同高度的水平面上的空气进入气体收集装置；壳体、行走钢丝绳、行走机构，行走钢丝绳悬挂于巷道的顶壁上，壳体用以承载气体收集装置、记忆伸缩管组、行走机构，行走机构于行走钢丝绳上驱动壳体移动；瓦斯检测传感器，用以检测气体收集装置中收集的空气中的瓦斯浓度，瓦斯检测传感器与气体收集装置连接且设置于壳体中；本发明可以更全面的检测巷道内的瓦斯浓度，提高检测准确性；避免了灰尘粘附瓦斯监测组，提高使用寿命。

Description

一种煤矿井下瓦斯治理检测装置
技术领域
本发明属于煤矿井下设备技术领域，涉及一种煤矿井下瓦斯治理检测装置。
背景技术
煤矿瓦斯又称煤层瓦斯、煤气层，从煤诶和围岩中逸出的甲烷、二氧化碳和氮等组成的混合气体，瓦斯是煤矿生产中的有害因素，它不仅污染空气，而且当空气中瓦斯含量为5%-16%时，遇火会引起爆炸，造成事故，瓦斯爆炸是可以预防的，如经常测量巷道空气中的瓦斯含量，测量瓦斯涌出量，并采取有效通风、严禁烟火、预先抽放、开采保护层、人工突出等措施，可以保障煤矿生产的安全。
目前，通常通过光学甲烷检测仪器或电测式甲烷检测仪对井下的瓦斯浓度进行检测，光学甲烷检测仪器具有携带方便，操作简单，安全可靠的特点；而电测式甲烷检测仪具有体积小、检测精度高、读数直观等特点；但是，基于现有技术发现，对矿井不同的高度的瓦斯浓度检测不全面，在煤矿井下，瓦斯的密度比空气小，容易聚集在矿道的顶部，检测不全面的话容易引起安全事故，且现有的检测装置在使用的时候，电测式甲烷检测仪的探头容易被空气中漂浮的粉尘粘附并干扰探头检测的精度，降低其使用的可靠性。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种煤矿井下瓦斯治理检测装置，很好的解决了现有技术中对不同高度的瓦斯检测不全面以及空气中灰尘干扰检测精度的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种煤矿井下瓦斯治理检测装置，包括：
气体收集装置，用以收集巷道内的空气；
记忆伸缩管组，用以延伸至巷道内顶部的不同高度的水平面上，所述记忆伸缩管组与气体收集装置连接使得巷道内顶部的不同高度的水平面上的空气进入气体收集装置；
壳体、行走钢丝绳、行走机构，所述行走钢丝绳悬挂于巷道的顶壁上，所述壳体用以承载气体收集装置、记忆伸缩管组、行走机构，所述行走机构于行走钢丝绳上驱动壳体移动；
瓦斯检测传感器，用以检测气体收集装置中收集的空气中的瓦斯浓度，所述瓦斯检测传感器与气体收集装置连接且设置于壳体中。
进一步的，所述气体收集装置包括与记忆伸缩管组连接的进气管、并联于进气管且与进气管连通的多个检测管以及设置于每个所述检测管两端的同步电磁阀，所述进气管的出口端设置有抽气泵，每个检测管上均设置有瓦斯检测传感器，所述壳体中设置有与每个瓦斯检测传感器均电性连接的控制器。
进一步的，所述进气管与记忆伸缩管组连接的一端连通有空气过滤器。
进一步的，所述记忆伸缩管组包括截面呈弧形的记忆金属钢带，所述记忆金属钢带的内弧面上设置有与记忆金属钢带等长的充气软管，所述充气软管的侧面上设置有进气软管，所述进气软管与进气管连接，所述充气软管连接有充气组件，用以向充气软管中冲入或抽出空气使得记忆金属钢带伸长或卷曲。
进一步的，所述充气组件包括充气筒、安装于充气筒的活塞、连接于活塞上的往复驱动机构，所述充气筒的端部与充气软管连通。
进一步的，所述行走钢丝绳的外部套设有多节套管，相邻所述套管之间设置有套设于行走钢丝绳上的连接管，所述连接管上连接有固定于巷道的顶壁上的连接杆，所述连接管的外径和套管的外径相同。
进一步的，所述行走机构包括关于行走钢丝绳对称设置的两组行走轮，两组所述行走轮均沿套管以及连接管的上半圆面滚动，两组所述行走轮均连接有安装于壳体内的驱动组件。
进一步的，所述行走轮的外缘面设置有与套管以及连接管的外缘面相贴合的内凹弧形面。
进一步的，所述行走钢丝绳的下方设置有开设于壳体上的弧形凹槽，套管以及连接管能够陷入弧形凹槽并沿其滑动。
进一步的，所述壳体上设置有分布于行走钢丝绳两侧的弹性杆，所述弹性杆远离壳体的一端安装有沿巷道顶壁行走的滚轮。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明中，记忆伸缩管组可以将巷道内顶部的不同高度的平面上的空气导入到气体收集装置中，并通过瓦斯检测传感器对气体收集装置中收集的空气中的瓦斯浓度进行检测，可以更全面的检测巷道内的瓦斯浓度，提高检测准确性；且瓦斯检测传感器设置于壳体中，避免了灰尘粘附瓦斯监测组，提高使用寿命。
本发明中，随着行走机构带动壳体于行走钢丝绳上进行移动，可以对巷道内不同位置的瓦斯进行检测，避免工作人员进行巡检，降低了人员劳动力。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的行走钢丝绳、套管以及连接管的装配示意图；
图3为本发明的行走轮以及驱动组件连接示意图；
图4为本发明的气体收集装置示意图；
图5为本发明的记忆伸缩管组示意图；
图6为本发明的记忆金属钢带的截面图；
图7为图1中的A部放大图。
图中：1-壳体；2-行走钢丝绳；3-瓦斯检测传感器；4-进气管；5-检测管；6-同步电磁阀；7-抽气泵；8-空气过滤器；9-记忆金属钢带；10-充气软管；11-进气软管；12-充气组件；13-套管；14-连接管；15-连接杆；16-行走轮；17-弧形凹槽；18-弹性杆；19-滚轮；20-驱动组件。
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。
如图1所示，本发明所述的一种煤矿井下瓦斯治理检测装置，包括气体收集装置、记忆伸缩管组、壳体1、行走钢丝绳2、行走机构、瓦斯检测传感器3，所述记忆伸缩管组用以延伸至巷道内顶部的不同高度的平面上，所述记忆伸缩管组与气体收集装置连接使得巷道内顶部的不同高度的水平面上的空气进入气体收集装置内，所述行走钢丝绳2悬挂于巷道的顶壁上，所述壳体1用以承载气体收集装置、记忆伸缩管组、行走机构，所述行走机构于行走钢丝绳2上驱动壳体1移动，所述瓦斯检测柱与气体收集装置连接且设置于壳体1中，用以检测气体收集装置中收集的空气中的瓦斯浓度；使用上述技术方案时，行走机构带动壳体1移动到巷道中需要检测瓦斯的位置，并使得气体收集装置工作进行收集巷道内的空气，同时瓦斯检测传感器3对收集的空气中的瓦斯浓度进行检测，再者，需要忆伸缩管组可以将巷道内顶部的不同高度的平面上的空气导入到气体收集装置中，可以更全面的检测巷道内的瓦斯浓度，提高检测准确性；且瓦斯检测传感器3设置于壳体1中，避免了灰尘粘附瓦斯监测组上，提高使用寿命。
本实施例中，如图4所示，所述气体收集装置包括与记忆伸缩管组连接的进气管4、并联于进气管4且与进气管4连通的多个检测管5以及设置于每个所述检测管5两端的同步电磁阀6，所述进气管4的中部设置有抽气泵7，每个检测管5上均设置有瓦斯检测传感器3，所述壳体1中设置有与每个瓦斯检测传感器3均电性连接的控制器；而同步电磁阀6、抽气泵7也与控制器电性连接，控制器还连接有无线通信模块，通过远程操作终端、无线通信模块可以给控制器下达指令，抽气泵7首先工作，将巷道内的空气吸入到进气管4和检测管5中，然后控制检测管5上的同步电磁阀6进行同步关闭动作，使得检测管5中存留吸入的空气，瓦斯检测传感器3工作对检测管5中的瓦斯浓度进行检测，最后控制器将瓦斯检测传感器3检测的瓦斯浓度通过无线通信模块传输给远程操作终端；同步电磁阀6可以将空气截留到检测管5中，避免了空气流动造成检测误差，提高了瓦斯检测传感器3检测的精确性，同时多个检测管5可以计算检测的瓦斯浓度平均值，进一步提高检测的准确性。而控制器、无线通信模块、远程操作终端均为本领域技术人员可以直接获得的现有技术，在此不再赘述。
进一步，所述进气管4与记忆伸缩管组连接的一端连通有空气过滤器8，过滤到进入到进气管4以及检测管5中的灰尘，避免灰尘污染或粘附到瓦斯检测传感器3上，提高瓦斯检测传感器3使用的可靠性。
本实施例中，如图5、图6所示，所述记忆伸缩管组包括截面呈弧形的记忆金属钢带9，所述记忆金属钢带9的内弧面上设置有与记忆金属钢带9等长的充气软管10，充气软管10的横截面呈橄榄球形，充气软管10的一端封闭，所述充气软管10的侧面上设置有进气软管11，所述进气软管11的侧壁与进气管4的侧壁连接，所述充气软管10连接有充气组件12，用以向充气软管10中冲入或抽出空气使得记忆金属钢带9伸长或卷曲；记忆金属钢带9初始状态收缩弯曲呈螺旋盘，充气组件12给充气软管10充气，由于充气软管10的横截面呈橄榄球形，在充气软管10不断充盈的同时，将记忆金属钢带9恢复到如图5所示的弧形，不断的使记忆金属钢带9变直而伸长，而记忆金属钢带9变直伸长可以延伸至巷道内不同高度的水平面上，同时也使得进气软管11可以延伸至巷道内不同高度的水平面上，从而使得对巷道内不同高度的空气中瓦斯浓度的检测；充气组件12在抽气时，充气软管10不断的干瘪，记忆金属钢带9在自身应力的作用下，不断的收缩卷曲，最终可恢复到初始状态。
本实施例中，如图5所示，所述充气组件12包括包括充气筒、安装于充气筒的活塞、连接于活塞上的往复驱动机构，所述充气筒的端部与充气软管10连通；具体的往复驱动机构可以采用电机带动齿轮齿条结构，也可以直接采用电动伸缩杆，只要实现带动活塞于充气筒中能够往复运动即可。
本实施例中，如图2所示，述行走钢丝绳2的外部套设有多节套管13，相邻所述套管13之间设置有套设于行走钢丝绳2上的连接管14，所述连接管14上连接有固定于巷道的顶壁上的连接杆15，所述连接管14的外径和套管13的外径相同；如此即保证了行走钢丝绳2的牢靠悬挂在巷道顶壁上，还使得行走钢丝绳2表面因套管13和连接管14存在变得平整，便于行走机构于行走钢丝绳2上进行行走。
本实施例中，如图1和图3所示，所述行走机构包括关于行走钢丝绳2对称设置的两组行走轮16，两组所述行走轮16均沿套管13以及连接管14的上半圆面滚动，两组所述行走轮16均连接有安装于壳体1内的驱动组件20；两组行走轮16中均设置有多个行走轮16，而驱动组件20包括与行走轮16同轴设置的链轮，而相邻链轮通过链条进行传动，每组行走轮16中均设置有带动链轮转动的电机，在两组行走轮16的卡止和驱动下，行走机构不能从行走钢丝绳2上脱落，且可以沿行走钢丝绳2上行走。
本实施例中，如图7所示，所述行走轮16的外缘面设置有与套管13以及连接管14的外缘面相贴合的内凹弧形面，给行走机构的行走提供导向作用。
本实施例中，如图1所示，所述壳体1上设置有分布于行走钢丝绳2两侧的弹性杆18，所述弹性杆18远离壳体1的一端安装有沿巷道顶壁行走的滚轮19；所述弹性杆18包括筒体、沿筒体内滑动的杆体，筒体内设置有弹簧，在杆体、弹簧的配合下，使得滚轮19对巷道的顶壁具有预压力，防止壳体1运动过程中发生晃动，具有稳定壳体1以及内部承载部件的能力，提高本发明使用可靠性。
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)

1.一种煤矿井下瓦斯治理检测装置，其特征在于，包括：
气体收集装置，用以收集巷道内的空气；
记忆伸缩管组，用以延伸至巷道内顶部的不同高度的水平面上，所述记忆伸缩管组与气体收集装置连接使得巷道内顶部的不同高度的水平面上的空气进入气体收集装置；
壳体（1）、行走钢丝绳（2）、行走机构，所述行走钢丝绳（2）悬挂于巷道的顶壁上，所述壳体（1）用以承载气体收集装置、记忆伸缩管组、行走机构，所述行走机构于行走钢丝绳（2）上驱动壳体（1）移动；
瓦斯检测传感器（3），用以检测气体收集装置中收集的空气中的瓦斯浓度，所述瓦斯检测传感器（3）与气体收集装置连接且设置于壳体（1）中。
2.根据权利要求1所述的煤矿井下瓦斯治理检测装置，其特征在于：所述气体收集装置包括与记忆伸缩管组连接的进气管（4）、并联于进气管（4）且与进气管（4）连通的多个检测管（5）以及设置于每个所述检测管（5）两端的同步电磁阀（6），所述进气管（4）的出口端设置有抽气泵（7），每个检测管（5）上均设置有瓦斯检测传感器（3），所述壳体（1）中设置有与每个瓦斯检测传感器（3）均电性连接的控制器。
3.根据权利要求2所述的煤矿井下瓦斯治理检测装置，其特征在于：所述进气管（4）与记忆伸缩管组连接的一端连通有空气过滤器（8）。
4.根据权利要求2所述的煤矿井下瓦斯治理检测装置，其特征在于：所述记忆伸缩管组包括截面呈弧形的记忆金属钢带（9），所述记忆金属钢带（9）的内弧面上设置有与记忆金属钢带（9）等长的充气软管（10），所述充气软管（10）的侧面上设置有进气软管（11），所述进气软管（11）与进气管（4）连接，所述充气软管（10）连接有充气组件（12），用以向充气软管（10）中冲入或抽出空气使得记忆金属钢带（9）伸长或卷曲。
5.根据权利要求4所述的煤矿井下瓦斯治理检测装置，其特征在于：所述充气组件（12）包括充气筒、安装于充气筒的活塞、连接于活塞上的往复驱动机构，所述充气筒的端部与充气软管（10）连通。
6.根据权利要求1所述的煤矿井下瓦斯治理检测装置，其特征在于：所述行走钢丝绳（2）的外部套设有多节套管（13），相邻所述套管（13）之间设置有套设于行走钢丝绳（2）上的连接管（14），所述连接管（14）上连接有固定于巷道的顶壁上的连接杆（15），所述连接管（14）的外径和套管（13）的外径相同。
7.根据权利要求6所述的煤矿井下瓦斯治理检测装置，其特征在于：所述行走机构包括关于行走钢丝绳（2）对称设置的两组行走轮（16），两组所述行走轮（16）均沿套管（13）以及连接管（14）的上半圆面滚动，两组所述行走轮（16）均连接有安装于壳体（1）内的驱动组件（20）。
8.根据权利要求7所述的煤矿井下瓦斯治理检测装置，其特征在于：所述行走轮（16）的外缘面设置有与套管（13）以及连接管（14）的外缘面相贴合的内凹弧形面。
9.根据权利要求7所述的煤矿井下瓦斯治理检测装置，其特征在于：所述行走钢丝绳（2）的下方设置有开设于壳体（1）上的弧形凹槽（17），套管（13）以及连接管（14）能够陷入弧形凹槽（17）并沿其滑动。
10.根据权利要求1所述的煤矿井下瓦斯治理检测装置，其特征在于：所述壳体（1）上设置有分布于行走钢丝绳（2）两侧的弹性杆（18），所述弹性杆（18）远离壳体（1）的一端安装有沿巷道顶壁行走的滚轮（19）。
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