CN207964770U - 矿用多组分气体检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种矿用多组分气体检测系统，包括软管、本安集气泵、气体分析组件和供电组件，其中：软管，其固定端与本安集气泵的抽气口联通，其另一端用于伸入采样区域采集气体；本安集气泵，其排气口与气体分析组件的进气口联通；气体分析组件，配置有用于显示分析结果的显示屏；供电组件，其输出端分别与本安集气泵的电源端、气体分析组件的电源端连接。上述系统中，对于地面钻孔救援或井下救援，所述软管的设置可方便的通过保命孔进入井下采集气体，从而及时掌握井下事故区域第一手资料，为科学救援提供技术支持；对于采空区气体检测，软管的可从地面钻孔或观测管进入采空区进行气体采样，实现采空区的多点取样，为火灾治理提供技术支持。

Description

矿用多组分气体检测系统

技术领域

本实用新型涉及矿用气体检测领域，具体涉及一种矿用多组分气体检测系统。

背景技术

目前，我国煤矿重大事故频繁发生，形势严峻。由于煤矿事故具有突发性和灾难性的特点，应急救援工作尤为关键。近年来煤矿应急救援技术发展迅速，其中，钻孔救援技术便是煤矿应急救援领域逐渐兴起的一种新颖、高效的救援手段。钻孔救援技术是先挖掘若干小口径保命孔，通过保命孔与井下被困人员取得联系，之后再挖掘大口径救命孔，将被困人员救出。由于大口径救命孔的挖掘时间较长，为保证井下被困人员的安全，还可通过保命孔向井下投递食物和饮用水，同时需监测井下空气的成分和各成分的浓度，以便及时掌握事故现场被困人员的生存环境，制定救援计划。所述钻孔救援技术适用于地面救援也适用于井下救援，然而目前还没有针对钻孔救援使用的气体检测装置。

此外，火灾也是影响我国煤矿安全生产的灾害之一，调查表明我国80％的煤层具有自然发火倾向，由煤炭自燃而引起的火灾占矿井火灾总数的90％以上。在矿井火区治理工作中，采空区气体检测，对矿井内火灾治理有着十分重要的指导作用。目前对于采空区气体的采样，大多通过设置于采空区防火密闭上的观测管直接抽取，抽取的气体样品主要是观测管附近，因而使得采样气体不能表征采空区的整体情况，目前也尚未有能对采空区多点进行气体采样的装置。

发明内容

本实用新型旨在解决现有技术中尚未有针对钻孔救援使用的气体检测装置，以及目前采空区气体采样不具备代表性的问题。

为解决上述问题，本实用新型提供一种矿用多组分气体检测系统，包括软管、本安集气泵、气体分析组件和供电组件，其中：

所述软管，其固定端与所述本安集气泵的抽气口联通，其另一端用于伸入采样区域采集气体；

所述本安集气泵，其排气口与所述气体分析组件的进气口联通；

所述气体分析组件，用于分析气体的组成成分以及每一组成成分的浓度，其配置有用于显示分析结果的显示屏；

所述供电组件，其输出端分别与所述本安集气泵的电源端、所述气体分析组件的电源端连接。

可选地，上述矿用多组分气体检测系统中，所述气体分析组件包括：

气体处理装置，用于滤除气体中的水汽和杂质，其进气口作为所述气体分析组件的进气口；

光学分析仪，其进气口与所述气体处理装置的出气口联通。

可选地，上述矿用多组分气体检测系统，还包括盘管器；

所述软管盘卷于所述盘管器上。

可选地，上述矿用多组分气体检测系统中：

所述盘管器，配置有手柄和盘管锁；

所述手柄，设置于所述盘管器的一侧，其一端与所述盘管器的旋转轴连接，用于控制所述盘管器的旋转方向和旋转速度；

所述盘管锁，设置于所述盘管器的一侧，当所述盘管锁被上锁时，所述盘管器固定不转动；当所述盘管锁被解开时，所述盘管器可自由转动。

可选地，上述矿用多组分气体检测系统，还包括：

支撑板，其下表面设置有多个滚轮，所述盘管器、所述本安集气泵、所述气体处理装置、所述光学分析仪和所述供电组件均设置于所述支撑板的上表面上。

可选地，上述矿用多组分气体检测系统，还包括：

把手，设置于所述支撑板的任意一侧；

挂环，设置于所述支撑板的任意一侧。

可选地，上述矿用多组分气体检测系统中，所述供电组件包括：

本安蓄电池；

第一开关，其一端与所述本安蓄电池的输出端连接，另一端作为所述供电组件的输出端；

本安变压器，其输入端与供电电源端连接；

第二开关，其一端与所述本安变压器的输出端连接，另一端作为所述供电组件的输出端；

第三开关，其一端与所述本安变压器的输出端连接，另一端与所述本安蓄电池的充电端连接。

可选地，上述矿用多组分气体检测系统，还包括：

配重，设置于所述支撑板的所述上表面上，与所述上表面可拆卸连接，其配置有连接线，所述连接线可将所述配重连接于所述软管的另一端上；

加高架，设置于所述支撑板的所述上表面上，与所述上表面可拆卸连接；

定滑轮，设置于所述加高架上，连接有所述配重的所述软管通过所述定滑轮伸入所述采样区域。

可选地，上述矿用多组分气体检测系统，所述加高架包括正方形框和四个折叠腿，其中：

所述定滑轮，设置于所述正方形框内部，其旋转轴的两端分别穿过所述正方形框上两个平行边框；

四个所述折叠腿，分别设置于所述正方形框的四个角上，每一所述折叠腿包括多根支杆，相邻支杆之间可旋转连接。

可选地，上述矿用多组分气体检测系统，还包括：

多根铝塑管，设置于所述支撑板的所述上表面上，与所述上表面可拆卸连接，所述铝塑管之间通过接头可拆卸连接，每一所述铝塑管均配置有绑缚绳，所述绑缚绳用于将所述铝塑管绑缚于所述软管上；

收纳盒，固定设置于所述支撑板的所述上表面上，用于收纳未被使用的接头。

本实用新型所述的矿用多组分气体检测系统，包括软管、本安集气泵、气体分析组件和供电组件，其中，软管的固定端与本安集气泵的抽气口联通，另一端用于伸入采样区域采集气体，本安集气泵的排气口与气体分析组件的进气口联通，气体分析组件用于气体进行组分分析，所述气体分析组件配置有显示屏，所述显示屏用于显示分析结果，供技术人员查看。上述系统中，对于地面钻孔救援或井下钻孔救援，所述软管的设置可方便的通过保命孔进入井下采集气体，从而及时掌握井下事故区域第一手资料，为科学救援提供技术支持；对于采空区气体检测，软管的可从地面钻孔或观测管进入采空区进行气体采样，实现采空区的多点取样，为火灾治理提供技术支持。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述的矿用多组分气体检测系统的原理结构示意图。

图2为本实用新型实施例所述的矿用多组分气体检测系统的结构示意图。

图3为本实用新型另一个实施例所述的矿用多组分气体检测系统的原理结构示意图。

图4为本实用新型实施例所述的矿用多组分气体检测系统用于井下救援时的结构示意图。

图5为本实用新型实施例所述的矿用多组分气体检测系统用于采空区气体检测时的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图进一步说明本实用新型实施例。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实施例提供一种矿用多组分气体检测系统，如图1所示，包括软管1、本安集气泵2、气体分析组件3和供电组件4。其中，软管1的固定端与本安集气泵2的抽气口联通，另一端用于伸入采样区域采集气体，例如伸入保命孔中采集井下事故区域的气体，再例如将软管1的另一端通过观测管伸入采空区的其他区域，所述软管1的长度通常不短于200米；本安集气泵2的排气口与气体分析组件3的进气口联通，气体分析组件3用于气体进行组分分析，所述气体分析组件3用于分析气体的组成成分以及每一组成成分的浓度，其配置有显示屏，所述显示屏用于显示分析结果，供技术人员查看；供电组件4的输出端分别与本安集气泵2的电源端、气体分析组件3的电源端连接，为本安集气泵2和气体分析组件3供电。

在使用时，对于地面钻孔救援和井下钻孔救援，可将软管1的另一端通过保命孔可伸入被困人员所在区域；对于采空区气体检测，上述系统可在地面上使用，其软管1通过采空区至地面上的钻孔伸入采空区，也可在井下使用，即通过采空区的观测管伸入采空区。在安置好软管1后，气体在本安集气泵2的作用下通过软管1、本安集气泵2后到达气体分析组件3，由气体分析组件3对气体进行组分检测。用于救援时，气体分析组件3主要检测气体中氧气、瓦斯和一氧化碳的含量，而用于采空区气体检测时，气体分析组件3主要检测气体中一氧化碳、乙烷、乙烯、乙炔和氢气的含量。上述系统中，对于地面钻孔救援或井下钻孔救援，所述软管1的设置可方便的通过保命孔进入井下采集气体，从而及时掌握井下事故区域第一手资料，为科学救援提供技术支持；对于采空区气体检测，软管1的可从地面钻孔或观测管进入采空区进行气体采样，实现采空区的多点取样，为火灾治理提供技术支持。

具体地，如图2所示，上述系统中的气体分析组件3包括气体处理装置32和光学分析仪31，所述气体处理装置32和光学分析仪31均为本安防爆型，以便于上述系统在井下使用。所述气体处理装置32的进气口作为所述气体分析组件3的进气口与本安集气泵2的排气口联通，气体处理装置32的出气口与光学分析仪31的进气口联通。所述气体处理装置32用于过滤气体中水汽、微颗粒等成分，避免水汽进入光学分析仪31损坏其内部电路；所述光学分析仪31用于检测气体的组成成分和各成分的浓度，其主要检测的成分包括氧气、瓦斯、一氧化碳、一氧化碳、乙烷、乙烯、乙炔和氢气等，对于不同的应用场所。上述光学分析仪31对气体的检测采用光与气体相互作用产生的变化进行检测，检测过程无需点火，故可安全地在井下使用。

可选地，为便于软管1的收纳，如图2所示，上述装置还包括盘管器5，所述软管1盘卷于所述盘管器5上。所述盘管器5还配置有手柄51和盘管锁52，所述手柄51设置于盘管器5的一侧，且手柄51一端与盘管器5的旋转轴连接。所述手柄51可用于控制盘管器5的旋转方向和旋转速度，继而控制软管1的收放以及收放的速度。在盘管器5的一侧还设置有盘管锁52，当盘管锁52被上锁时，可锁定盘管器5，使盘管器5无法转动，而当盘管锁52被解开时，盘管器5可自由转动。上述盘管器5的设置可整理收纳较长的软管1，而手柄51和盘管锁52的设置可控制盘管器5的转动、转动的方向以及转动的速度。

另外，如图2所示，上述系统还包括支撑板6，所述支撑板6的下表面上设置有多个滚轮61，且盘管器5、本安集气泵2、气体处理装置32、光学分析仪31和供电组件4均设置于所述支撑板6上，支撑板6的设置可便于整个矿用多组分气体检测系统的运输，可实现长距离的车载。在支撑板6的任意一侧上还设置有把手62，工作人员可通过把手62推动所述支撑板6移动，在支撑板6的任意一侧还可设置挂环63，可便于支撑板6的拖动。

上述系统中，如图3所示，所述供电组件4包括本安蓄电池42和本安变压器41以及第一开关43、第二开关44和第三开关45。其中，所述本安蓄电池42的输出端与第一开关43的一端连接，第一开关43的第二端分别与本安集气泵2的电源端、气体处理装置32的电源端和光学分析仪31的电源端连接；所述本安变压器41的输入端与供电电源端连接，其输出端与第二开关44的一端连接，第二开关44的另一端分别与本安集气泵2的电源端、气体处理装置32的电源端和光学分析仪31的电源端连接，本安变压器41主要用于将供电电源端输出的电压转换为本安集气泵2、气体处理装置32和光学分析仪31的工作电压，因此，本安变压器41的使用可使上述系统适用于不同电压值的供电电源，避免了供电电源对上述系统使用环境的局限；而第三开关45串联在本安变压器41的输出端与本安蓄电池42的充电端之间。当发生紧急情况，而附近又没有供电电源时，可关闭第二开关44和第三开关45，打开第一开关43，使用本安蓄电池42为系统供电；当需长时间使用上述系统且附近有供电电源时，可关闭第一开关43和第三开关45，打开第二开关44，使用本安变压器41供电。当第三开关45打开时，本安变压器41为本安蓄电池42供电。

可选地，如图2所示，上述系统还包括加高架8、定滑轮9和配重7，加高架8和配重7均设置于支撑板6上表面上，且均与支撑板6上表面可拆卸连接。定滑轮9设置于加高架8上，所述配重7配置有连接线，所述连接线可将所述配重7绑缚于所述软管1的另一端上。所述加高架8用于固定定滑轮9，其结构是任意的，例如采用正方形框和四个折叠腿组成加高架8，所述定滑轮9设置于正方形框的内部，定滑轮9的旋转轴的两端分别穿过正方形框上两个平行边框，四个折叠腿分别设置于正方形框的四个角上，以支撑正方形框，每一个折叠腿都包括多根支杆，相邻支杆之间可旋转连接，通过旋转和固定支杆，可使正方形框处于不同的高度。将上述系统用于地面钻孔救援或是通过地面钻孔检测采空区气体时，如图4所示，可将加高架8从支撑板6上拆卸下来，放置于钻孔13的上方，根据现场情况调整加高架8的高度；之后将配重7绑缚于软管1的另一端端上，解开盘管器5的盘管锁52，使盘管器5可自由转动，并将软管1从盘管器5上拉出，使软管1沿着加高架8上的定滑轮9进入保命孔13中，之后救援人员可缓慢旋转盘管器5手柄51，释放软管1，软管1的活动端在配重7的带动下，沿着保命孔13进入井下；当软管1伸入井下后，关闭盘管器5的盘管锁52，使盘管器5无法转动，之后启动本安集气泵2、气体处理装置32和光学分析仪31，对井下的气体进行检测。

上述系统用于井下钻孔救援或通过采空区的观测管检测采空区气体时，如图5所示，上述系统还包括多根铝塑管12、收纳盒10以及设置于收纳盒10中的多个接头11。每一铝塑管12均与支撑板6可拆卸连接。当将上述系统用于采空区的气体检测时，将铝塑管12依次通过接头11连接形成铝塑长管，而每一铝塑管12均配置有绑缚绳，利用绑缚绳可将软管1绑缚于连接好的铝塑长管上，通过设置于采空区防火密闭上的观测管14可将铝塑长管伸进采空区中对采空区中的气体进行检测，或是通过事故区域的钻孔伸入事故区域内部对该区域内的气体进行检测。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种矿用多组分气体检测系统，其特征在于，包括软管、本安集气泵、气体分析组件和供电组件，其中：

所述软管，其固定端与所述本安集气泵的抽气口联通，其另一端用于伸入采样区域采集气体；

所述本安集气泵，其排气口与所述气体分析组件的进气口联通；

所述气体分析组件，用于分析气体的组成成分以及每一组成成分的浓度，其配置有用于显示分析结果的显示屏；

所述供电组件，其输出端分别与所述本安集气泵的电源端、所述气体分析组件的电源端连接。

2.根据权利要求1所述的矿用多组分气体检测系统，其特征在于，所述气体分析组件包括：

气体处理装置，用于滤除气体中的水汽和杂质，其进气口作为所述气体分析组件的进气口；

光学分析仪，其进气口与所述气体处理装置的出气口联通。

3.根据权利要求2所述的矿用多组分气体检测系统，其特征在于，还包括盘管器；

所述软管盘卷于所述盘管器上。

4.根据权利要求3所述的矿用多组分气体检测系统，其特征在于：

所述盘管器，配置有手柄和盘管锁；

所述手柄，设置于所述盘管器的一侧，其一端与所述盘管器的旋转轴连接，用于控制所述盘管器的旋转方向和旋转速度；

所述盘管锁，设置于所述盘管器的一侧，当所述盘管锁被上锁时，所述盘管器固定不转动；当所述盘管锁被解开时，所述盘管器可自由转动。

5.根据权利要求4所述的矿用多组分气体检测系统，其特征在于，还包括：

支撑板，其下表面设置有多个滚轮，所述盘管器、所述本安集气泵、所述气体处理装置、所述光学分析仪和所述供电组件均设置于所述支撑板的上表面上。

6.根据权利要求5所述的矿用多组分气体检测系统，其特征在于，还包括：

把手，设置于所述支撑板的任意一侧；

挂环，设置于所述支撑板的任意一侧。

7.根据权利要求1-6任一项所述的矿用多组分气体检测系统，其特征在于，所述供电组件包括：

本安蓄电池；

第一开关，其一端与所述本安蓄电池的输出端连接，另一端作为所述供电组件的输出端；

本安变压器，其输入端与供电电源端连接；

第二开关，其一端与所述本安变压器的输出端连接，另一端作为所述供电组件的输出端；

第三开关，其一端与所述本安变压器的输出端连接，另一端与所述本安蓄电池的充电端连接。

8.根据权利要求6所述的矿用多组分气体检测系统，其特征在于，还包括：

配重，设置于所述支撑板的所述上表面上，与所述上表面可拆卸连接，其配置有连接线，所述连接线可将所述配重连接于所述软管的另一端上；

加高架，设置于所述支撑板的所述上表面上，与所述上表面可拆卸连接；

定滑轮，设置于所述加高架上，连接有所述配重的所述软管通过所述定滑轮伸入所述采样区域。

9.根据权利要求8所述的矿用多组分气体检测系统，其特征在于，所述加高架包括正方形框和四个折叠腿，其中：

所述定滑轮，设置于所述正方形框内部，其旋转轴的两端分别穿过所述正方形框上两个平行边框；

四个所述折叠腿，分别设置于所述正方形框的四个角上，每一所述折叠腿包括多根支杆，相邻支杆之间可旋转连接。

10.根据权利要求9所述的矿用多组分气体检测系统，其特征在于，还包括：

多根铝塑管，设置于所述支撑板的所述上表面上，与所述上表面可拆卸连接，所述铝塑管之间通过接头可拆卸连接，每一所述铝塑管均配置有绑缚绳，所述绑缚绳用于将所述铝塑管绑缚于所述软管上；

收纳盒，固定设置于所述支撑板的所述上表面上，用于收纳未被使用的接头。