CN209069893U - 一种井下气体安全检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于煤矿气体检测技术领域，具体提供了一种井下气体安全检测装置，解决了传统的井下气体检测过程中，无法排出水分对检测结果的影响，且监测完后不能对检测装置内的残余气体进行清除的问题。该装置包括气体检测单元和控制单元，气体检测单元包括箱体、空气泵、气体检测室，空气泵的进气口与箱体外连通，所述空气泵的出气口与气体检测室相连通，气体检测室中有气体检测模块，空气泵的进气口处设置有干燥器，气体检测室的底部连接有氮气罐。本实用新型使矿井中的湿润气体中的水分蒸发，提高了气体检测结果的准确性；在气体检测室中输入氮气将气体检测室中残留的气体排出气体检测室外，增强了检测结果的可靠性和实用性。

Description

一种井下气体安全检测装置

技术领域

本实用新型属于煤矿气体检测技术领域，具体为一种井下气体安全检测装置。

背景技术

在开采煤矿和含碳质页岩的非煤矿井时，从煤层和岩层中会涌出大量的有毒性气体，其主要成分是甲烷，即沼气，以及少量的氢气、一氧化碳、硫化氢、二氧化硫和重碳氢化合物。而井下使用钱油炸药爆破时，爆破后气体成分中的氢、一氧化碳和甲烷，也具有爆炸危险，因此在对矿井进行开采时，需要时刻检测井下的气体成分和密度，它关乎到采矿工人的生命安全以及采矿工程进度的稳定性。但是，传统的井下气体检测过程中，无法排出水分对检测结果的影响，且监测完后不能对检测装置内的残余气体进行清除，这对下次的检测带来了很大的安全隐患。

发明内容

本实用新型的目的在于解决传统的井下气体检测过程中，无法排出水分对检测结果的影响，且监测完后不能对检测装置内的残余气体进行清除的问题，提供了一种井下气体安全检测装置。

本实用新型解决其技术问题的技术方案是：

一种井下气体安全检测装置，包括气体检测单元和控制单元，所述气体检测单元包括箱体、空气泵和气体检测室，所述空气泵和气体检测室设置在箱体内部，所述空气泵的进气口与箱体外连通，所述空气泵的出气口与气体检测室相连通，所述气体检测室中设置有气体检测模块，所述气体检测室的顶部设置有排气口，所述排气口与箱体外连通，所述控制单元包括PLC控制器和设置在箱体外侧的显示屏，所述PLC控制器分别与气体检测模块、空气泵以及显示屏电性连接，所述空气泵的进气口处设置有干燥器；所述气体检测室的排气口上设置有第一电磁阀；所述气体检测室的底部连接有氮气罐，所述气体检测室与氮气罐之间设置有第二电磁阀，所述氮气罐的输入口设置在箱体外侧，且所述输入口上设置有氮气输入阀；所述PLC控制器分别与干燥器、第一电磁阀以及第二电磁阀电性连接。

本实用新型所述的一种井下气体安全检测装置的工作过程为：首先，打开本装置的氮气输入阀，往氮气罐内充满氮气，之后将氮气输入阀关闭，再将本实用新型所述的井下气体安全检测装置放置在矿井下，再接通电源， PLC控制器首先控制第一电磁阀和第二电磁阀均闭合且空气泵开始工作，箱体外侧的气体（矿井下的气体）先经过干燥器干燥然后被空气泵泵入气体检测室内，在PLC控制器的控制下气体检测模块对待检气体进行检测，检测完成之后检测结果显示在显示屏上，且PLC控制器再控制空气泵停止工作且第一电磁阀和第二电磁阀均打开，氮气罐中的氮气进入到气体检测室中且检测后的气体排出箱体外，待显示屏上显示气体检测室中均为氮气时，PLC控制器再控制第一电磁阀和第二电磁阀均闭合且控制空气泵打开，即可进入下一次气体检测的循环。通过设有干燥器，可使矿井中的湿润气体中的水分蒸发，避免了水分对气体检测结果的影响，提高了气体检测结果的准确性；通过连接氮气罐，利用氮气的气密性可将气体检测室中气体排出气体检测室外，使得气体检测室内只剩下干净的氮气，可防止气体检测室内残留的气体对下次检测的影响，增强了检测结果的可靠性和实用性。

优选的，所述空气泵的底部通过除尘管连接有除尘室，所述除尘管设置有除尘阀门，所述除尘室的底部设有除尘盖，所述除尘盖通过卡扣与所述除尘室的侧壁活动连接，所述除尘盖设置在所述箱体的外部。通过设有除尘室，可将空气泵内所吸收的大颗粒物质给收集起来，进一步避免了杂质对气体检测结果的影响；而设有除尘阀和除尘盖可方便对除尘室内的杂质进行清理。将除尘盖设置在箱体的外部，可以方便除尘操作。

优选的，所述气体检测单元还包括至少三根气体采集管，所有气体采集管分别纵向穿置在箱体的不同高度；所有气体采集管的一端有均与外界连接且另一端通过分流管连接至空气泵的进气口。更优选的，所述气体采集管的进口设置有进气滤网。通过设有三根气体采集管，可对不同密度的气体进行采集检测，提高了气体采样更加全面，而且提高气体检测的准确性。

优选的，所述气体采集管的进口设有进气滤网，可将井下气体中的一部分大颗粒固体杂质阻隔在进气滤网之外，进一步有利于气体检测数据的准确性。

优选的，所述空气泵通过吸盘与所述箱体的内壁连接。更优选的，所述箱体上靠近空气泵的位置处设置有散热孔。通过设有散热孔，可将空气泵所产生的热量排出箱体外，使空气泵的运行更加稳定，延长空气泵的使用寿命。所述空气泵通过吸盘与所述箱体的内壁连接可方便空气泵的更换与维修，而且不会因为在箱体内安装空气泵而损坏箱体的结构。

优选的，所述箱体用防火岩棉板制成。由于矿井内的气体属于易燃易爆类气体，防火岩棉板可充分保护井下气体安全检测装置的安全工作，且大大减轻了装置的重量，增强了安全性。

优选的，所述箱体底部的四个角上分别设置有支撑脚。所述支撑脚可以使箱体离地，给除尘盖和氮气输入口留一定的空间。

优选的，所述箱体上还嵌设有控制面板，所述显示屏设置在控制面板上，所述控制面板上还包括操作键盘和开关，所述开关和操作键盘也均与所述PLC控制器电性连接。通过开关控制本实用新型所述井下气体安全检测装置的开启，所述 PLC控制器控制气体检测模块、空气泵、干燥器、第一电磁阀、第二电磁阀、显示屏和操作键盘正常工作，通过上述工作过程可知，气体信号的检测、显示过程为本领域技术人员所熟知的，所述PLC控制器的控制程序也为本领域技术人员所熟知的。

本实用新型的有益效果是：通过设有干燥器，可使矿井中的湿润气体中的水分蒸发，避免了水分对气体检测结果的影响，提高了气体检测结果的准确性；在气体检测室中输入氮气，利用氮气的气密性可将气体检测室中气体排出箱体外，使得气体检测室内只剩下干净的氮气，可防止气体检测室内残留的气体对下次检测的影响，增强了检测结果的可靠性和实用性。

附图说明

图1为本实用新型所述的一种井下气体安全检测装置的整体结构示意图。

图2为图1的内部结构示意图。

图中：1-箱体；2-空气泵；3-气体检测室；4-干燥器；5-气体检测模块；6-排气口；7-氮气罐；8-第二电磁阀；9-PLC控制器；10-显示屏；11-第一电磁阀；12-除尘管；13-除尘室；14-除尘阀门；15-除尘盖；16-气体采集管；17-分流管；18-进气滤网；19-吸盘；22-散热孔；23-支撑脚；24-控制面板；25-操作键盘；26-开关。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其他实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

参见附图1和图2，现对本实用新型提供的一种井下气体安全检测装置进行说明。

一种井下气体安全检测装置，包括气体检测单元和控制单元，所述气体检测单元包括箱体1、空气泵2和气体检测室3，所述空气泵2和气体检测室3设置在箱体1内部，所述空气泵2的进气口与箱体1外连通，所述空气泵2的出气口与气体检测室3相连通，所述气体检测室3中设置有气体检测模块5，所述气体检测室3的顶部设置有排气口6，所述排气口6与箱体1外连通，所述控制单元包括PLC控制器9和设置在箱体1外侧的显示屏10，所述PLC控制器9分别与气体检测模块5、空气泵2以及显示屏10电性连接，所述空气泵2的进气口处设置有干燥器4；所述气体检测室3的排气口6上设置有第一电磁阀11；所述气体检测室3的底部连接有氮气罐7，所述气体检测室3与氮气罐7之间设置有第二电磁阀8，所述氮气罐7的输入口设置在箱体1外侧，且所述输入口上设置有氮气输入阀；所述PLC控制器9分别与干燥器4、第一电磁阀11以及第二电磁阀8电性连接。

本实用新型所述的一种井下气体安全检测装置的工作过程为：首先，打开本装置的氮气输入阀，往氮气罐7内充满氮气，之后将氮气输入阀关闭，再将本实用新型所述的井下气体安全检测装置放置在矿井下，再接通电源， PLC控制器9首先控制第一电磁阀11和第二电磁阀8均闭合且空气泵2开始工作，箱体1外侧的气体（矿井下的气体）先经过干燥器4干燥然后被空气泵2泵入气体检测室3内，在PLC控制器9的控制下气体检测模块5对待检气体进行检测，检测完成之后检测结果显示在显示屏10上，且PLC控制器9再控制空气泵2停止工作且第一电磁阀11和第二电磁阀8均打开，氮气罐7中的氮气进入到气体检测室3中且检测后的气体排出箱体1外，待显示屏10上显示气体检测室3中均为氮气时，PLC控制器9再控制第一电磁阀11和第二电磁阀8均闭合且控制空气泵2打开，即可进入下一次气体检测循环。通过设有干燥器4，可使矿井中的湿润气体中的水分蒸发，避免了水分对气体检测结果的影响，提高了气体检测结果的准确性；通过连接氮气罐7，利用氮气的气密性可将气体检测室3中气体排出气体检测室3外，使得气体检测室3内只剩下干净的氮气，可防止气体检测室3内残留的气体对下次检测的影响，增强了检测结果的可靠性和实用性。

进一步的，作为本实用新型所述的一种井下气体安全检测装置的一种具体实施方式，所述空气泵2的底部通过除尘管连接有除尘室13，所述除尘管设置有除尘阀门14，所述除尘室13的底部设有除尘盖15，所述除尘盖15通过卡扣与所述除尘室13的侧壁活动连接，所述除尘盖15设置在所述箱体1的外部。通过设有除尘室13，可将空气泵2内所吸收的大颗粒物质给收集起来，进一步避免了杂质对气体检测结果的影响；而设有除尘阀和除尘盖15可方便对除尘室13内的杂质进行清理。将除尘盖15设置在箱体1的外部，可以方便除尘操作。

进一步的，作为本实用新型所述的一种井下气体安全检测装置的一种具体实施方式，所述气体检测单元还包括至少三根气体采集管16，所有气体采集管16分别纵向穿置在箱体1的不同高度；所有气体采集管16的一端有均与外界连接且另一端通过分流管17连接至空气泵2的进气口。更优选的，所述气体采集管16的进口设置有进气滤网18。通过设有三根气体采集管16，可对不同密度的气体进行采集检测，提高了气体采样更加全面，而且提高气体检测的准确性。

进一步的，作为本实用新型所述的一种井下气体安全检测装置的一种具体实施方式，所述气体采集管16的进口设有进气滤网18，可将井下气体中的一部分大颗粒固体杂质阻隔在进气滤网18之外，进一步有利于气体检测数据的准确性。

进一步的，作为本实用新型所述的一种井下气体安全检测装置的一种具体实施方式，所述空气泵2通过吸盘19与所述箱体1的内壁连接。更优选的，所述箱体1上靠近空气泵2的位置处设置有散热孔22。通过设有散热孔22，可将空气泵2所产生的热量排出箱体1外，使空气泵2的运行更加稳定，延长空气泵2的使用寿命。所述空气泵2通过吸盘19与所述箱体1的内壁连接可方便空气泵2的更换与维修，而且不会因为在箱体1内安装空气泵2而损坏箱体1的结构。

进一步的，作为本实用新型所述的一种井下气体安全检测装置的一种具体实施方式，所述箱体1用防火岩棉板制成。由于矿井内的气体属于易燃易爆类气体，防火岩棉板可充分保护井下气体安全检测装置的安全工作，且大大减轻了装置的重量，增强了安全性。

进一步的，作为本实用新型所述的一种井下气体安全检测装置的一种具体实施方式，所述箱体1底部的四个角上分别设置有支撑脚23。所述支撑脚23可以使箱体1离地，给除尘盖15和氮气输入口留一定的空间。

进一步的，作为本实用新型所述的一种井下气体安全检测装置的一种具体实施方式，所述箱体上还嵌设有控制面板24，所述显示屏10设置在控制面板24上，所述控制面板24上还包括操作键盘25和开关26，所述开关26和操作键盘25也均与所述PLC控制器9电性连接。通过开关26控制本实用新型所述井下气体安全检测装置的开启，所述 PLC控制器9控制气体检测模块5、空气泵2、干燥器4、第一电磁阀11、第二电磁阀8、显示屏10和操作键盘25正常工作，通过上述工作过程可知，气体信号的检测、显示过程为本领域技术人员所熟知的，所述PLC控制器9的控制程序也为本领域技术人员所熟知的。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (9)

1.一种井下气体安全检测装置，包括气体检测单元和控制单元，所述气体检测单元包括箱体（1）、空气泵（2）和气体检测室（3），所述空气泵（2）和气体检测室（3）设置在箱体（1）内部，所述空气泵（2）的进气口与箱体（1）外连通，所述空气泵（2）的出气口与气体检测室（3）相连通，所述气体检测室（3）中设置有气体检测模块（5），所述气体检测室（3）的顶部设置有排气口（6），所述排气口（6）与箱体（1）外连通，所述控制单元包括PLC控制器（9）和设置在箱体（1）外侧的显示屏（10），所述PLC控制器（9）分别与气体检测模块（5）、空气泵（2）以及显示屏（10）电性连接，其特征在于，所述空气泵（2）的进气口处设置有干燥器（4）；所述气体检测室（3）的排气口（6）上设置有第一电磁阀（11）；所述气体检测室（3）的底部连接有氮气罐（7），所述气体检测室（3）与氮气罐（7）之间设置有第二电磁阀（8），所述氮气罐（7）的输入口设置在箱体（1）外侧，且所述输入口上设置有氮气输入阀；所述PLC控制器（9）分别与干燥器（4）、第一电磁阀（11）以及第二电磁阀（8）电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种井下气体安全检测装置，其特征在于：所述空气泵（2）的底部通过除尘管（12）连接有除尘室（13），所述除尘管（12）设置有除尘阀门（14），所述除尘室（13）的底部设有除尘盖（15），所述除尘盖（15）通过卡扣与所述除尘室（13）的侧壁活动连接，所述除尘盖（15）设置在所述箱体（1）的外部。

3.根据权利要求2所述的一种井下气体安全检测装置，其特征在于：所述气体检测单元还包括至少三根气体采集管（16），所有气体采集管（16）分别纵向穿置在箱体（1）的不同高度；所有气体采集管（16）的一端均与箱体（1）外连通且另一端通过分流管（17）连接至空气泵（2）的进气口。

4.根据权利要求3所述的一种井下气体安全检测装置，其特征在于：所述气体采集管（16）的进口设置有进气滤网（18）。

5.根据权利要求4所述的一种井下气体安全检测装置，其特征在于：所述空气泵（2）通过吸盘（19）与所述箱体（1）的内壁连接。

6.根据权利要求5所述的一种井下气体安全检测装置，其特征在于：所述箱体（1）上靠近空气泵（2）的位置处设置有散热孔（22）。

7.根据权利要求6所述的一种井下气体安全检测装置，其特征在于：所述箱体（1）用防火岩棉板制成。

8.根据权利要求7所述的一种井下气体安全检测装置，其特征在于：所述箱体（1）底部的四个角上分别设置有支撑脚（23）。

9.根据权利要求8所述的一种井下气体安全检测装置，其特征在于：所述箱体上还嵌设有控制面板（24），所述显示屏（10）设置在控制面板（24）上，所述控制面板（24）上还包括操作键盘（25）和开关（26），所述开关（26）和操作键盘（25）也均与所述PLC控制器（9）电性连接。