CN207229169U - 多功能模块化煤矿井下采空区气体自动监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能模块化煤矿井下采空区气体自动监测装置，包括气样采集仓、监测装置仓、真空泵配电仓、真空泵安装仓、真空泵、多个监测装置、真空泵供电电源、两块盖板、数据显示屏及多根采样管连接口。本实用新型功能齐全，具有模块化、多功能的特点，可更换监测模块对多种气体进行分析，应用范围广，同时可辅助人工进行安全采样；安设在井下，可对附近多个地点进行监测，采样距离短、流量充足；能时时显示监测数据，以便现场作业人员、技术人员分析，同时能上传至安全监测系统，为调度决策提供数据支持；监测效率高；可模块化生产，成本低，如发生故障可及时更换故障模块，不影响安全生产。

Description

多功能模块化煤矿井下采空区气体自动监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种井下作业辅助设备，尤其涉及一种多功能模块化煤矿井下采空区气体自动监测装置。

背景技术

国家规定正常生产的煤矿必须建立自然发火监测系统，目前国内大部分煤矿采用的是束管监测系统。其工作原理是在地面安装抽气泵、气样分析仪、自动控制装置等，同时从地面敷设多条直径6～8毫米的束管至煤矿井下特定地点，启动系统，抽气泵和气样分析仪开始工作，抽气泵通过束管将井下的气体抽取至地面，由气体分析仪进行分析，最后将分析结果进行存盘。

由于技术原因，市场上矿用乙烯、乙炔传感器产品不成熟，如井下已发生自燃火灾，这两种气体可作为指标气体进行参考，所以目前煤矿都采用人工采样的方式进行辅助检测，将气样采集上井由高精度色谱仪进行分析。人工井下采样大多处于自燃火灾高发地点，条件恶劣。

现有技术的气体监测装置主要具有如下缺点：

1.从地面至煤矿井下需要监测的特定地点距离太长，随着煤矿井下布局的延伸，整条束管气路大大超过5公里，由于技术原因，束管直径不能过大，由此造成系统抽气阻力增大、取气流量不足或无法取气，分析结果不准确。

2.长距离的气路，必须通过束管分段连接，井下环境恶劣，很容易造成束管气路断开、接头漏气等。

3.由于气体要经过长距离的输送，所以气样分析的结果不是实时数据，如果井下采空区出现自燃征兆，依靠束管系统不能实时掌握灾害进展，影响救灾决断。

4.束管监测系统是独立的，不利于煤矿各类监控数据的融合。

5.在煤矿实际生产过程中，由于束管监测系统实用性偏低，为了掌握准确的数据，煤矿单位一般都配备有专职的人员，采用人工方式到井下进行取气，然后将气样带回至地面，用色谱仪分析，打印出结果。这样就造成监测周期长、效率偏低的现象。

6.如束管系统出现故障，需预约厂家上门维修，维修期长、期间不能使用，影响安全生产。

实用新型内容

本实用新型的目的：提供一种多功能模块化煤矿井下采空区气体自动监测装置，能应用于煤矿井下采空区自然发火预测预报或有害气体取样、监测，可以在距离高危点较远的地方由真空泵进行采集，降低了工作风险，减轻了劳动强度。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种多功能模块化煤矿井下采空区气体自动监测装置，包括气样采集仓、监测装置仓、真空泵配电仓、真空泵安装仓、真空泵、多个监测装置、真空泵供电电源、两块盖板、数据显示屏及多根采样管连接口；所述的气样采集仓、监测装置仓、真空泵配电仓、真空泵安装仓分别为上端开口的长方体中空结构，所述的真空泵安装仓安装在所述的气样采集仓的一侧，所述的真空泵设置在所述的真空泵安装仓内，且所述的真空泵的两根输气管道分别从所述的真空泵安装仓内延伸到所述的气样采集仓内及真空泵安装仓的外部；所述的多个监测装置分别间隔设置在所述的监测装置仓内，所述的监测装置仓设置在所述的气样采集仓的上方，所述的多个监测装置的检测端分别向下延伸到所述的气样采集仓内；所述的数据显示屏嵌装在所述的监测装置仓的外壁上，所述的数据显示屏与所述的多个监测装置的输出端连接；所述的真空泵配电仓设置在所述的真空泵安装仓的上方，所述的真空泵供电电源设置在所述的真空泵配电仓内，所述的真空泵供电电源与所述的真空泵电连接；所述的两块盖板分别适配罩盖在所述的监测装置仓及真空泵配电仓的顶部；所述的多根采样管连接口分别间隔连接在所述的气样采集仓的侧端面上，所述的多根采样管连接口外接多路束管，所述的多路束管分别敷设在井下不同地点。

上述的多功能模块化煤矿井下采空区气体自动监测装置，其中，所述的多根采样管连接口上分别设有开关阀门。

上述的多功能模块化煤矿井下采空区气体自动监测装置，其中，所述的多根采样管连接口与所述的气样采集仓的连接处设有密封圈。

上述的多功能模块化煤矿井下采空区气体自动监测装置，其中，所述的真空泵的两根输气管道与所述的气样采集仓及真空泵安装仓的连接处设有密封圈。

上述的多功能模块化煤矿井下采空区气体自动监测装置，其中，所述的气样采集仓内设有气路控制器，所述的气路控制器与所述的多根采样管连接口连接。

上述的多功能模块化煤矿井下采空区气体自动监测装置，其中，延伸到所述的真空泵安装仓外部的所述的真空泵的输气管道上设有排气阀门。

本实用新型功能齐全，具有模块化、多功能的特点，可更换监测模块对多种气体进行分析，应用范围广，同时可辅助人工进行安全采样；安设在井下，可对附近多个地点进行监测，采样距离短、流量充足；能时时显示监测数据，以便现场作业人员、技术人员分析，同时能上传至安全监测系统，为调度决策提供数据支持；监测效率高；可模块化生产，成本低，如发生故障可及时更换故障模块，不影响安全生产。

附图说明

图1是本实用新型多功能模块化煤矿井下采空区气体自动监测装置的分解图。

图2是本实用新型多功能模块化煤矿井下采空区气体自动监测装置的剖视图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本实用新型的实施例。

请参见附图1及附图2所示，一种多功能模块化煤矿井下采空区气体自动监测装置，包括气样采集仓1、监测装置仓2、真空泵配电仓3、真空泵安装仓4、真空泵5、多个监测装置6、真空泵供电电源7、两块盖板8、数据显示屏9及多根采样管连接口10；所述的气样采集仓1、监测装置仓2、真空泵配电仓3、真空泵安装仓4分别为上端开口的长方体中空结构，所述的真空泵安装仓4安装在所述的气样采集仓1的一侧，所述的真空泵5设置在所述的真空泵安装仓4内，且所述的真空泵5的两根输气管道分别从所述的真空泵安装仓4内延伸到所述的气样采集仓1内及真空泵安装仓4的外部；所述的多个监测装置6分别间隔设置在所述的监测装置仓2内，所述的监测装置仓2设置在所述的气样采集仓1的上方，所述的多个监测装置6的检测端分别向下延伸到所述的气样采集仓1内；所述的数据显示屏9嵌装在所述的监测装置仓2的外壁上，所述的数据显示屏9与所述的多个监测装置6的输出端连接；所述的真空泵配电仓3设置在所述的真空泵安装仓4的上方，所述的真空泵供电电源7设置在所述的真空泵配电仓3内，所述的真空泵供电电源7与所述的真空泵5电连接；所述的两块盖板8分别适配罩盖在所述的监测装置仓2及真空泵配电仓3的顶部；所述的多根采样管连接口10分别间隔连接在所述的气样采集仓1的侧端面上，所述的多根采样管连接口10外接多路束管，所述的多路束管分别敷设在井下不同地点，如采煤工作面回风隅角、采煤工作面后部采空区、采空区密闭墙内等。

所述的多根采样管连接口10上分别设有开关阀门11，可用于控制多根采样管连接口7的采样作业的开关。

所述的多根采样管连接口10与所述的气样采集仓1的连接处设有密封圈，密封性较好，避免漏气影响检测效果。

所述的真空泵5的两根输气管道与所述的气样采集仓1及真空泵安装仓4的连接处设有密封圈，密封性较好，避免漏气影响检测效果。

所述的气样采集仓1内设有气路控制器，所述的气路控制器与所述的多根采样管连接口10连接，可实现对多路气样自动循环监测，可采用现有技术的气路控制设备，如型号为KG316T的气路控制设备等，本实用新型不再赘述。

延伸到所述的真空泵安装仓4外部的所述的真空泵5的输气管道上设有排气阀门12，可用于一次采样监测后的排气。

本实用新型安装在井下，可安装在临近采煤工作面的巷道中、采空区永久密闭附近、需要监测的特定地点等。使用时，接设好电源之后，真空泵5工作，通过气样采集仓1进气侧的阀门，可抽取特定地点的气样，气样流经气样采集仓1时由多个监测装置6实时检测各种气体浓度，并通过数据显示屏9实时显示出来。同时，多个监测装置6可连接至矿井安全监测监控系统，煤矿地面监测室、调度室等可通过监测系统查看监测数据。通过监测数据，技术人员可对采空区自然发火状况进行掌握。数据显示屏9可采用现有技术的电子显示屏，如液晶显示屏、LED显示屏等，本实用新型不再赘述。

监测装置仓2内可根据实际需要安装CH₄、H₂S、CO、CO₂、O₂、温度等多种监测装置6，真空泵安装仓4可根据实际需要安装不同功率、流量的真空泵5。

综上所述，本实用新型功能齐全，具有模块化、多功能的特点，可更换监测模块对多种气体进行分析，应用范围广，同时可辅助人工进行安全采样；安设在井下，可对附近多个地点进行监测，采样距离短、流量充足；能时时显示监测数据，以便现场作业人员、技术人员分析，同时能上传至安全监测系统，为调度决策提供数据支持；监测效率高；可模块化生产，成本低，如发生故障可及时更换故障模块，不影响安全生产。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用附属在其他相关产品的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种多功能模块化煤矿井下采空区气体自动监测装置，其特征在于：包括气样采集仓、监测装置仓、真空泵配电仓、真空泵安装仓、真空泵、多个监测装置、真空泵供电电源、两块盖板、数据显示屏及多根采样管连接口；所述的气样采集仓、监测装置仓、真空泵配电仓、真空泵安装仓分别为上端开口的长方体中空结构，所述的真空泵安装仓安装在所述的气样采集仓的一侧，所述的真空泵设置在所述的真空泵安装仓内，且所述的真空泵的两根输气管道分别从所述的真空泵安装仓内延伸到所述的气样采集仓内及真空泵安装仓的外部；所述的多个监测装置分别间隔设置在所述的监测装置仓内，所述的监测装置仓设置在所述的气样采集仓的上方，所述的多个监测装置的检测端分别向下延伸到所述的气样采集仓内；所述的数据显示屏嵌装在所述的监测装置仓的外壁上，所述的数据显示屏与所述的多个监测装置的输出端连接；所述的真空泵配电仓设置在所述的真空泵安装仓的上方，所述的真空泵供电电源设置在所述的真空泵配电仓内，所述的真空泵供电电源与所述的真空泵电连接；所述的两块盖板分别适配罩盖在所述的监测装置仓及真空泵配电仓的顶部；所述的多根采样管连接口分别间隔连接在所述的气样采集仓的侧端面上，所述的多根采样管连接口外接多路束管，所述的多路束管分别敷设在井下不同地点。

2.根据权利要求1所述的多功能模块化煤矿井下采空区气体自动监测装置，其特征在于：所述的多根采样管连接口上分别设有开关阀门。

3.根据权利要求1所述的多功能模块化煤矿井下采空区气体自动监测装置，其特征在于：所述的多根采样管连接口与所述的气样采集仓的连接处设有密封圈。

4.根据权利要求1所述的多功能模块化煤矿井下采空区气体自动监测装置，其特征在于：所述的真空泵的两根输气管道与所述的气样采集仓及真空泵安装仓的连接处设有密封圈。

5.根据权利要求1所述的多功能模块化煤矿井下采空区气体自动监测装置，其特征在于：所述的气样采集仓内设有气路控制器，所述的气路控制器与所述的多根采样管连接口连接。

6.根据权利要求1所述的多功能模块化煤矿井下采空区气体自动监测装置，其特征在于：延伸到所述的真空泵安装仓外部的所述的真空泵的输气管道上设有排气阀门。