一种采空区瓦斯抽放条件下的气体检测装置的制作方法

1.实用新型属于矿山安全技术领域，尤其涉及一种采空区瓦斯抽放条件下的气体检测装置。


背景技术：

2.我矿所开采煤层均为ⅱ类自燃煤层，在采煤工作面回采过程中均不同程度上存在一氧化碳，而一氧化碳作为采空区自然发火判断的标志性气体之一，监视和管控好采空区一氧化碳势在必行，采空区一氧化碳的产生，给采面安全生产带来不必要的麻烦，在采空区抽放的条件下对采空区温度和气体成分变化规律进行检测，有效确定采空区自燃三带（即“散热带”、“氧化升温带”和“窒息带
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），能有效缩小防灭火范围，便于采取有效的防灭火措施。
3.目前通常使用人工下井实测的方式检测瓦斯抽放条件下采空区气体成分变化的规律，但是人工实测劳动强度大、工作效率低等因素制约着防灭火检测的效率性、及时性和安全性，并且检测路线长，使用人工实测速度慢，达不到实时数据的检测要求。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是，提供一种采空区瓦斯抽放条件下的气体检测装置，以解决现有技术利用人工检测瓦斯抽放条件下采空区气体成分变化的规律，存在劳动强度大、工作效率低，不能获取实时信息制约着防灭火检测的效率性、及时性和安全性的问题。
5.本实用新型采用的技术方案是，一种采空区瓦斯抽放条件下的气体检测装置，所述检测装置包括气体检测主机、抽气泵、束管和检测管，所述气体检测主机安装在地面上，抽气泵位于气体检测主机一侧并且通过软管固定连接气体检测主机的预抽口和测量口，所述束管末端与气体检测主机的束管连接口固定连接，束管头端连接检测管末端，检测管头端置于空采区检测点。
6.进一步的，所述检测管包括钢管、取样头、高压管和阀门，所述钢管上间隔预定距离开设若干通孔，取样头固定设置在钢管内部并位于钢管末端，取样头通过连接头与高压管头端固定连接，高压管末端通过连接头连接束管，所述阀门设置在高压管与束管之间。
7.进一步的，所述取样头为具有预定长度的空心管，取样头长度不超过钢管长度的2/3，并且所述取样头上间隔预定距离开设若干取样孔。
8.进一步的，所述钢管长度为0.5
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0.8m，钢管管径为100
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150mm，通孔沿钢管长度方向周向设置3
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5列，每列通孔的间隔距离为0.1
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0.12m，通孔直径为15
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17mm。
9.进一步的，所述取样头的管径为15
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20mm，取样孔沿取样头长度方向周向设置2
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3列，每列取样孔的间隔距离为0.1
‑
0.12m，取样孔孔径为5
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7mm。
10.进一步的，它还包括束管过滤箱，所述束管过滤箱设置在束管末端，包括过滤器和排水器，用于过滤检测气体中的粉尘和水气。
11.进一步的，所述束管采用两芯管，束管外部设有缠绕层，缠绕层外部设有护套。
12.进一步的，所述束管中部设置有接头。
13.相较现有技术，本实用新型的有益效果是：
14.1）本实用新型通过在采空区尤其是上隅角检测段设置检测管，通过束管连接抽气泵将待检测气体输送至气体检测主机，实现对采空区瓦斯抽采条件下的气体成分进行动态监测分析，掌握采空区自燃“三带”的格局变化，降低人工工作强度，提高工作效率、解决了瓦斯抽采条件下与采空区防灭火检测的矛盾，突破了上隅角及采空区瓦斯治理、采空区防灭火困难的难题，从而使得上隅角、采空区瓦斯及采面一氧化碳得到有效控制，提高矿井施工安全系数；
15.2）所述检测管的取样头设置在钢管内，取样头位于钢管末端并且不超过钢管长度的2/3，避免钢管插入后有水体或细小砂石进入钢管对取样头造成堵塞或其他影响，取样管和钢管上分别开设取样孔和通孔，有利于气体流通对气体采样；
16.3）本实用新型在检测管和束管之间设置阀门，并采用连接头连接，防止检测管与束管连接时瓦斯外溢，并且便于更换检测管时拆卸和安装；
17.4）本实用新型采用束管作为检测气体的主要输送管道，便于在巷道中铺设，且避免受到挤压后破损影响气体检测，所述束管采用两芯管，两芯管韧性好，直径大，使用中便于维护，束管外部设有缠绕层，缠绕层外部设有护套，有效保护束管不被施工机械压坏发生破损；
18.5）所述束管末端设置束管过滤箱，用于过滤检测气体中的粉尘和水气，保证气体检测结果准确有效；
19.6）所述束管中部还设置接头，用于束管断裂时重新连接束管，便于维修，以及在线路较长时用于不同的束管之间连接。
附图说明
20.图1为本实用新型装置连接示意图；
21.图2为本实用新型检测管结构示意图；
22.图3为本实用新型气体检测装置检测管敷设示意图；
23.图4为束管过滤箱结构示意图。
24.图中标记：1、气体检测主机，2、抽气泵，3、束管，31、接头，4、束管过滤箱，41、过滤器，42、排水器，5、检测管，51、钢管，52、取样头，53、高压管，54、阀门，55、连接头。
具体实施方式
25.请参阅图1
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4，一种采空区瓦斯抽放条件下的气体检测装置，所述检测装置包括气体检测主机1、抽气泵2、束管3、束管过滤箱4和检测管5。
26.所述气体检测主机1采用kj428矿用分布式激光火情监控系统，安装在地面上，抽气泵2位于气体检测主机1一侧并且通过软管固定连接气体检测主机1的预抽口和测量口，所述束管3末端与气体检测主机1的束管连接口固定连接，束管3头端连接检测管5末端，检测管5头端置于空采区检测点。使用过程中通过气体检测主机1控制抽气泵2启动或停止，将采空区检测管5末端的气体抽取到检测主机1内部进行数据分析。
27.在本实施例中，所述束管3采用两芯管，两芯管具有韧性好、管径大，使用过程中方
便连接和后期维护的优点，束管3外部设有缠绕层，缠绕层外部设有护套，有效保护束管3不被施工机械压坏发生破损。
28.所述束管3中部还设置有接头31，所述接头31采用快速直接头，当束管3破损断裂时，用于重新连接束管3，恢复系统取气，以及束管3发生缠绕时，可直接断开理顺后采用接头31连接。
29.束管过滤箱4设置在束管3末端位于束管3与气体检测主机1之间，所述束管过滤箱4包括包括过滤器41和排水器42，用于过滤检测气体中的粉尘和水气；具体地，所述束管过滤箱4进口通过管道连通过滤器41，过滤器41通过管道连通排水器42，排水器42通过管道连通束管过滤箱4出口。
30.所述检测管5包括钢管51、取样头52、高压管53和阀门54，所述钢管51上间隔预定距离开设若干通孔511，取样头52固定设置在钢管51内部并位于钢管51末端，取样头52与钢管51末端的连接处焊接或采用密封胶泥封闭连接；所述取样头52为具有预定长度的空心管，取样头52长度不超过钢管51长度的2/3，并且所述取样头52上间隔预定距离开设若干取样孔521，避免钢管51插入后有水体或细小砂石进入钢管51对取样头52造成堵塞或其他影响，取样头52和钢管51上分别开设取样孔521和通孔511，有利于气体流通对气体采样。
31.所述取样头52通过连接头55与高压管53头端固定连接，高压管53末端通过连接头55连接束管3，所述阀门54设置在高压管55与束管3之间，防止检测管5与束管3连接时瓦斯外溢，并且便于更换检测管5时拆卸和安装。
32.在本实施例中，所述钢管51长度为0.5m，钢管51管径为100mm，通孔511沿钢管51长度方向周向均匀设置4列，每列通孔511的间隔距离为0.1m，通孔511直径为15mm；所述取样头52的管径为20mm，取样孔521沿取样头52长度方向周向设置2列，每列取样孔521的间隔距离为0.1m，取样孔521孔径为5mm。所述钢管51和取样头52的设置既满足气体检测采样需要，又方便设置和安装，实用性较强。
33.使用方法：所述检测管设置在采空区上隅角处，检测管从上隅角往下每隔10m布置一个，束管对应检测管安装，主要从采空区经回风巷布置到气体检测主机处，按照上述连接气体检测主机、抽气泵、束管、束管过滤箱和检测管，在采空区抽放条件下，通过气体检测主机控制抽气泵启动或停止，将采空区检测管末端的气体抽取到检测主机内部进行数据分析，根据数据分析确定采空区抽放条件下“三带”布局，通过调整抽放量从而掌握采空区气体成分变化，解决采空区浮煤氧化造成采空区自燃的问题，减少采空区自然发火的风险，科学、合理的实施矿井防灭火治理的各项管理工作。