[實用新型]礦井氣體束管監測氣體預處理裝置

有效

• 申請號: 201720775951.5
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN207018031U
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 梁運濤;肖開泰;馮文彬;張偉杰;范洪利;任杰;孟祥寧;賀鴻浩;梁博
• 申請（專利權）人: 煤科集團沈陽研究院有限公司
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18;E21F3/00
• 代理公司: 遼寧沈陽國興知識產權代理有限公司21100
• 代理人: 李叢

技術領域

本實用新型涉及煤礦井下氣體束管監測系統，尤其涉及礦井氣體束管監測系統氣體預處理裝置。

背景技術

目前，國內外煤礦井下預報自然發火主要采用氣體分析法，主要實現形式是使用礦井氣體束管監測系統，同時可以為瓦斯防治提供依據，在我國煤礦中已經普及和廣泛應用，在生產礦井進行常規預測預報，在礦井救災時期為救災服務。基本原理是從地面敷設多路束管至采煤工作地點或采空區等需監測地點，利用真空抽氣泵將采樣氣體抽至地面或井下指定地點，由主分析設備進行氣體組份分析，根據CO、CH₄、C₂H₄、CO₂、C₂H₂、O₂等氣體組份變化結合相應《煤層自然發火標志性氣體測定報告》對煤層自然發火情況進行判斷，實現對礦井自燃火災的早期預測、礦井火災發展階段判定、礦井火災危險區域判識及可燃氣體爆炸危險性判定。

礦井氣體束管監測系統主要實現形式有：地面分析設備結合束管進行井下采氣地面分析，一般由地面氣體抽氣泵、主分析設備、束管切換柜、工控機、礦用束管等組成；井下分析設備結合束管進行井下采氣井下分析，一般由氣體抽氣泵、主分析設備、信息傳輸設備、礦用束管等組成。地面分析設備普遍采用氣相色譜、紅外光譜類實驗室分析設備，井下分析設備普遍采用催化燃燒、電化學、紅外光學類分析設備。無論采用何種分析設備實現的礦井氣體束管監測系統，都存在一個普遍的問題，那就是設備在實驗室測試數據非常準確，在煤礦實際工業現場應用一段時間后，分析設備分析出的數據偏差越來越大，嚴重時甚至無法使用，究其原因，問題主要出在煤礦現場粉塵高、濕度大和特殊場所氧含量過低。其中粉塵、高濕是氣相色譜和各類采用光學原理進行分析的設備的天敵，粉塵可導致分析設備管路堵塞，相關分析器件污損，高濕度氣體可導致分析設備內部起霧并產生冷凝水，輕者導致分析結果有異，重者可導致設備損毀。粉塵和高濕同樣影響催化燃燒、電化學類分析設備，氧含量過低主要影響催化燃燒類分析設備。

由于礦井氣體束管監測系統分析設備引起的分析結果不真實，輕則產生誤報，引起煤礦企業啟動相應該應急預案，造成企業人力、物力、財力方面的浪費，重則出現有警未報，可造成安全事故，煤礦為了保證安全生產，急需礦井氣體束管監測系統氣體預處理裝置，以完善礦井氣體束管監測系統，為煤礦企業保駕護航，杜絕火災類事故發生。

目前礦井氣體束管監測系統對粉塵和高濕的普遍處理方法是在束管管路中增加濾水器來實現粉塵過濾，高濕氣體自然冷凝水收集，手動放水。在分析設備前增加藥品進行除塵、除濕，需定期更換，不能連續監測。

發明內容

為克服現有礦井氣體束管監測系統以上技術缺點和存在的不足，發明了礦井氣體束管監測氣體預處理裝置。

本實用新型采用的技術方案是：一種礦井氣體束管監測氣體預處理裝置，包括外接電源為電器器件供電，特點在于：單片機分別電連接人機交互模塊、通訊模塊、流量控制器，單片機還通過繼電氣組電連接在對應束管進氣口上的電磁閥，通過繼電器五電連接一級除塵除濕部件上的電磁閥五，通過繼電器六電連接二級除塵除濕部件上的電磁閥六，各束管進氣口順序分別管連接保壓部件、電磁閥、匯流排、一級除塵除濕部件、二級除塵除濕部件、干燥罐、流量控制器、分子篩、末端出氣口。

其中：二除塵除濕部件包括穿有部件出氣口管與部件進氣口管的保溫外殼內，纏繞在筒狀出氣腔體上的螺旋氣路進入儲水器，儲水器下部排水管道連接單片機控制的電磁閥六，保溫外殼內壁上設有連接單片機的溫度傳感器，在保溫外殼連接散熱片側固定有單片機控制的半導體冷凝器。

其中：各束管進氣口分別連接抽氣泵，末端出氣口連接主分析設備，主分析設備為紅外分析儀或激光分析儀或光譜分析儀。

其中：取消各束管進氣口順序分別管連接的保壓部件，在匯流排與一級除塵除濕部件之間順序在管上添加抽氣泵、保壓部件。

便于理解介紹一下一種礦井氣體束管監測氣體預處理裝置的使用方法，特點在于：主要包括單片機控制二級除塵除濕部件的半導體冷凝器、溫度傳感器工作，當溫度傳感器所測溫度達到設定最小值時，半導體冷凝器停止工作，當所測溫度達到設定最大值時，半導體冷凝器繼續工作，當對其中一路進氣進行檢測時，單片機通過此路上的繼電器控制此路上的電磁閥打開，其它路進氣通過對應路上的繼電器控制對應路上的電磁閥關閉，并通過流量控制器控制氣體流量，用主分析設備對氣體進行檢測。