CN220470028U - 一种煤矿井下临近采空区通防监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种煤矿井下临近采空区通防监测装置，涉及煤矿设备领域。一种煤矿井下临近采空区通防监测装置，包括采集器、监测器和控制器，所述采集器包括气体运输管道、抽气泵、导线和过滤网，所述监测器包括一氧化碳浓度传感器、甲烷浓度传感器、氧气浓度传感器、二氧化碳浓度传感器、气体温度传感器、气体正负压传感器、数据传输线路和排气孔，所述控制器包括井下控制器、光纤环网、地面转换器和井上控制器。本实用新型提供一种煤矿井下临近采空区通防监测装置，通过监测采空区内气体的各项参数，能够实时掌握采空区内气体情况，能及时判断采空区的防火情况并采取相应措施。

Description

一种煤矿井下临近采空区通防监测装置

技术领域

本实用新型涉及煤矿设备领域，尤其涉及一种煤矿井下临近采空区通防监测装置。

背景技术

煤矿采空区是指在煤矿作业过程中，将地下煤炭或煤矸石等开采完成后留下的空洞或空腔，由于在煤矿开采过程中采空区存在大量的遗留的浮煤，浮煤的存在为煤矿自燃提供了物资条件，煤矿自燃严重威胁着煤矿的安全生产、制约着煤矿的生产，而采空区煤矿自燃在煤矿自燃发生总体中占有重要的部分，我国国有重点煤矿中采空区煤矿自燃占自燃火灾的60％，加强对采空区火灾的监测可以有效的控制煤矿火灾的发生。

由于地下采空区具有隐伏性强、空间分布特征规律性差、采空区顶板冒落塌陷情况难以预测等特点，因此，如何对地下采空区的分布范围、空间形态特征和采空区的冒落状况等进行量化评判，一直是困扰工程技术人员进行采空区潜在危害性评价及合理确定采空区处治对策的关键技术难题。

为了防止采空区的遗煤氧化自燃发火，矿采取封闭采空区和向采空区注氮、注浆等措施，以隔绝氧气的进入，防止煤炭氧化自燃发火，为了检验所采取的各种措施的防火效果，需要定期安排人员对封闭墙内的气体情况进行观测和检查，观测内容包括采空区内气体的瓦斯浓度、一氧化碳浓度、温度、封闭墙内外的气体正负压变化等，这种人工观测和检查的方式在及时性、准确性和可靠性等方面都不能满足不断发展的矿井建设，抽采不及时或是过度抽采都可能形成自燃火灾事故。

现有人工观测和检查的方式在及时性、准确性和可靠性等方面都不能满足不断发展的矿井建设，本实用新型提供一种井下临近采空区通防监测装置，通过实时监测，可以掌握采空区内的气体情况，能够及时准确的对采空区的安全状况作出判断，从而防止自燃火灾事故的发生，避免因封闭墙漏气造成熏人事故的发生。

因此，有必要提供一种煤矿井下临近采空区通防监测装置解决上述技术问题，公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型提供一种煤矿井下临近采空区通防监测装置，以解决上述背景所存在的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种煤矿井下临近采空区通防监测装置，包括采集器、监测器和控制器，所述采集器包括气体运输管道、抽气泵、导线和过滤网，所述监测器包括一氧化碳浓度传感器、甲烷浓度传感器、氧气浓度传感器、二氧化碳浓度传感器、气体温度传感器、气体正负压传感器、数据传输线路和排气孔，所述控制器包括井下控制器、光纤环网、地面转换器和井上控制器。

优选的，所述一氧化碳浓度传感器为GTH500(B)型传感器，用于感应抽采采空区内一氧化碳浓度，并将感应的一氧化碳浓度传输到控制装置。

优选的，所述甲烷浓度传感器为KG9001C传感器，用于感应抽采采空区内甲烷浓度，并将感应的甲烷浓度传输到控制装置。

优选的，所述氧气浓度传感器为KGQ7型传感器，用于感应抽采采空区内氧气浓度，并将感应的氧气浓度传输到控制装置。

优选的，所述二氧化碳浓度传感器为KGQ9型传感器，用于感应抽采采空区内二氧化碳浓度，并将感应的一氧化碳浓度传输到控制装置。

优选的，所述气体温度传感器为GWD100(B)型传感器，用于感应抽采采空区内气体温度，并将感应的气体温度传输到控制装置。

优选的，所述气体正负压传感器为KGY3A型传感器，用于感应抽采采空区内气体正负压，并将感应的气体正负压传输到控制装置。

与相关技术相比较，本实用新型提供的一种煤矿井下临近采空区通防监测装置具有如下有益效果：

本实用新型提供一种煤矿井下临近采空区通防监测装置，通过监测采空区内气体的各项参数，能够实时掌握采空区内气体情况，能及时判断采空区的防火情况并采取相应措施。

本实用新型提供一种煤矿井下临近采空区通防监测装置，可以避免因为操作人员熟练度不同造成的差异，也可以有效避免人工偷懒造成的上报数据误差过大的可能性，人工进行封闭墙观测的过程中只能进行一天三次观测，缺乏数据的连续性，本实用新型有效避免了人工观测时间与大部分气体状况数据不符合的情况。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种煤矿井下临近采空区通防监测装置的一种较佳实施例的结构示意图。

图中标号：1、过滤网；2、气体运输管道；3、采集器；4、抽气泵；5、导线；6、一氧化碳浓度传感器；7、甲烷浓度传感器；8、氧气浓度传感器；9、二氧化碳浓度传感器；10、气体温度传感器；11、气体正负压传感器；12、本安型电源；13、井下控制器；14、光纤环网；15、监测器；16、排气孔；17、地面转换器；18、井上控制器。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以是两个元件内部的连通。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。

实施例一：

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种煤矿井下临近采空区通防监测装置，包括采集器、监测器和控制器，所述采集器包括气体运输管道、抽气泵、导线和过滤网，所述监测器包括一氧化碳浓度传感器、甲烷浓度传感器、氧气浓度传感器、二氧化碳浓度传感器、气体温度传感器、气体正负压传感器、数据传输线路和排气孔，所述控制器包括井下控制器、光纤环网、地面转换器和井上控制器。

本实施方案中，通过监测采空区内气体的各项参数，能够实时掌握采空区内气体情况，能及时判断采空区的防火情况并采取相应措施。

实施例二：

请参阅图1所示，在实施例一的基础上，本实用新型提供一种技术方案：所述一氧化碳浓度传感器为GTH500(B)型传感器，量程为0-3000ppm，用于感应抽采采空区内一氧化碳浓度，并将感应的一氧化碳浓度传输到控制装置，所述甲烷浓度传感器为KG9001C型传感器，量程为0-1000ppm，用于感应抽采采空区内甲烷浓度，并将感应的甲烷浓度传输到控制装置，所述氧气浓度传感器为KGQ7型传感器，量程为0-30％，用于感应抽采采空区内氧气浓度，并将感应的氧气浓度传输到控制装置，所述二氧化碳浓度传感器为KGQ9型传感器，量程为0-10000ppm，用于感应抽采采空区内二氧化碳浓度，并将感应的一氧化碳浓度传输到控制装置，所述气体温度传感器为GWD100(B)型传感器，量程为0-50℃，用于感应抽采采空区内气体温度，并将感应的气体温度传输到控制装置，所述气体正负压传感器为KGY3A型传感器，量程为200-200pa，用于感应抽采采空区内气体正负压，并将感应的气体正负压传输到控制装置。

本实施例中：可以避免因为操作人员熟练度不同造成的差异，也可以有效避免人工偷懒造成的上报数据误差过大的可能性，人工进行封闭墙观测的过程中只能进行一天三次观测，缺乏数据的连续性，本实用新型有效避免了人工观测时间与大部分气体状况数据不符合的情况。

本实用新型提供的一种煤矿井下临近采空区通防监测装置的工作原理如下：

第一创新点实施步骤：

第一步：在采空区的密闭墙上打钻孔，将采集器深入到采空区内；

第二步：另一端通过导线和导气管与巷帮外的监测器相连，监测器的中间位置放置传感器，通过导线连接到本安型电源和井下控制装置。

第二创新点实施步骤：

第一步：井下控制装置通过光纤环网与地面转换器连接，地面转换器通过导线与井上控制装置相连；

第二步：将井下采空区监测数据传输到井上并且储存。

本申请文件中使用到的标准零件均可以从市场上购买，而且根据说明书和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中常规的型号，控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，属于本领域的公知常识，并且本实用新型主要用来保护机械装置，所以本实用新型不再详细解释控制方式和电路连接，且说明书中提到的外设控制器可为本文提到的电器元件起到控制作用，而且该外设控制器为常规的已知设备。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种煤矿井下临近采空区通防监测装置，包括采集器、监测器和控制器，其特征在于：所述采集器包括气体运输管道、抽气泵、导线和过滤网，所述监测器包括一氧化碳浓度传感器、甲烷浓度传感器、氧气浓度传感器、二氧化碳浓度传感器、气体温度传感器、气体正负压传感器、数据传输线路和排气孔，所述控制器包括井下控制器、光纤环网、地面转换器和井上控制器。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下临近采空区通防监测装置，其特征在于，所述一氧化碳浓度传感器为GTH500(B)型传感器，用于感应抽采采空区内一氧化碳浓度，并将感应的一氧化碳浓度传输到控制装置。

3.根据权利要求1所述的一种煤矿井下临近采空区通防监测装置，其特征在于，所述甲烷浓度传感器为KG9001C传感器，用于感应抽采采空区内甲烷浓度，并将感应的甲烷浓度传输到控制装置。

4.根据权利要求1所述的一种煤矿井下临近采空区通防监测装置，其特征在于，所述氧气浓度传感器为KGQ7型传感器，用于感应抽采采空区内氧气浓度，并将感应的氧气浓度传输到控制装置。

5.根据权利要求1所述的一种煤矿井下临近采空区通防监测装置，其特征在于，所述二氧化碳浓度传感器为KGQ9型传感器，用于感应抽采采空区内二氧化碳浓度，并将感应的一氧化碳浓度传输到控制装置。

6.根据权利要求1所述的一种煤矿井下临近采空区通防监测装置，其特征在于，所述气体温度传感器为GWD100(B)型传感器，用于感应抽采采空区内气体温度，并将感应的气体温度传输到控制装置。

7.根据权利要求1所述的一种煤矿井下临近采空区通防监测装置，其特征在于，所述气体正负压传感器为KGY3A型传感器，用于感应抽采采空区内气体正负压，并将感应的气体正负压传输到控制装置。