[實用新型]煤礦通風與瓦斯含量實時監測系統

有效

• 申請號: 201520169920.6
• 申請日: 2015-03-25
• 公開（公告）號: CN204511522U
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 劉永良;趙忠明;李祎;施天威;董偉
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及涉及煤礦瓦斯災害預警與治理領域，具體地說涉及一種煤礦通風與瓦斯含量實時監測系統，用于煤礦瓦斯含量的監測和排放。

背景技術

眾所周知，瓦斯一直都是井下作業的頭號大敵。瓦斯是古代植物在堆積成煤的初期，纖維素和有機質經厭氧菌的作用分解而成。在高溫、高壓的環境中，在成煤的同時，由于物理和化學作用，繼續生成瓦斯。瓦斯是無色、無味、無臭的氣體，但有時可以聞到類似蘋果的香味，這是由于芳香族的碳氫氣體同瓦斯同時涌出的緣故。瓦斯對空氣的相對密度是0.554，在標準狀態下瓦斯的密度為0.716kg，瓦斯的滲透能力是空氣的1.6倍，難溶于水，不助燃也不能維持呼吸，達到一定濃度時，能使人因缺氧而窒息，并能發生燃燒或爆炸。瓦斯在煤體或圍巖中是以游離狀態和吸著狀態存在的。

當其在空氣中的濃度超過55％時，能使人很快窒息死亡，是煤礦生產中的主要危害因素。防止瓦斯集聚的基本方法是以足夠的風量將瓦斯沖淡，排出地面。當瓦斯涌出量很大時，還須用專門措施控制瓦斯的涌出，最有效而廣泛使用的方法是用管道將瓦斯抽到地面。

隨著現代技術的迅速發展，煤礦瓦斯災害的治理發生了革命性變化。有效治理瓦斯災害，就必須對瓦斯含量做出準確可靠的監測，在瓦斯含量高出危險值時進入抽風排放。但現有的煤礦瓦斯檢測系統中，瓦斯含量的監測主要是通過便攜設備(如瓦斯檢測儀等)來完成的，這使得瓦斯含量數據存在間歇，不能及時反饋到地面。也無法進行及時有效的抽風排放。

發明內容

針對上述現有技術的缺陷，本實用新型提供一種結構簡單、設計合理的煤礦通風與瓦斯含量實時監測系統，旨在能夠自動收集每個檢測點的瓦斯濃度信息數據并發送給監控主機和上位機，在瓦斯含量高出危險值時發出信號使通風設備完成瓦斯的抽風排放作業。

為實現上述目的，本實用新型所采取的技術方案是：

一種煤礦通風與瓦斯含量實時監測系統，包括若干臺瓦斯濃度信息采集設備、通風設備、通風監測設備、監控主機和上位機，所述通風設備、通風監測設備通過礦用安全光纜連接監控主機，所述瓦斯濃度信息采集設備通過ZIGBEE無線發送模塊與監控主機的ZIGBEE無線接收模塊相連，所述監控主機與上位機相連；

所述通風設備包括風機和與風機相連的送風管道，所述送風管道通往掘進頭端頭處；

所述通風監測設備包括功率檢測模塊、進風口風速監測模塊、出風口風速監測模塊、壓力監測模塊；所述功率檢測模塊設置在風機上并與監控主機相連，對風機的功率進行監測并將這種監測結果傳送給監控主機；所述進風口風速監測模塊設置在風機上，所述出風口風速監測模塊設置在送風管道出風端頭處，所述進風口風速監測模塊、出風口風速監測模塊的信號輸出端與監控主機相連，分別對風機的風速、送風管道出風端的風速進行監測，并將這種監測結果傳送給監控主機；所述壓力監測模塊設置有風機上并與監控主機相連，對風機的風壓進行監測并將這種監測結果傳送給監控主機；

所述瓦斯濃度信息采集設備設置在一方形保護罩內，所述保護罩的四個側壁上均勻設置有通風孔，所述方形保護罩安裝在掘進頭端頭處，多個所述方形保護罩等距離布置在掘進頭端頭；所述瓦斯濃度信息采集設備包括瓦斯傳感器和瓦斯變送器，所述瓦斯傳感器的信號輸出端與瓦斯變送器的輸入端相連，瓦斯變送器的輸出端與監控主機相連。

本實用新型煤礦通風與瓦斯含量實時監測系統采用臺瓦斯濃度信息采集設備來監測瓦斯濃度，通過功率檢測模塊、進風口風速監測模塊、出風口風速監測模塊、壓力監測模塊來實時監測風機的功率、風速、風壓和送風管道的風速、風壓等參數，將監測到的數據送入監控主機，并將實時數據傳送至上位機即地面監控中心圖形化顯示，不僅結構簡單，而且效率高，能夠滿足礦井安全監控的要求。

作為對上述技術方案的改進，所述功率檢測模塊、進風口風速監測模塊、出風口風速監測模塊、壓力監測模塊、瓦斯傳感器和瓦斯變送器均連接有可充電鋰電池。設置可充電鋰電池以便煤礦通風與瓦斯含量實時監測系統在礦井下復雜環境下不引電線即能夠工作。

作為對上述技術方案的改進，所述礦用安全光纜為MGTSV礦用安全光纜。

與現有技術相比，本實用新型所取得的有益效果是：

本實用新型的煤礦通風與瓦斯含量實時監測系統，結構簡單、設計合理，能夠自動收集每個檢測點的瓦斯濃度信息數據并發送給監控主機和上位機，在瓦斯含量高出危險值時發出信號使通風設備完成瓦斯的抽風排放作業。

附圖說明