[發明專利]煤礦瓦斯試驗監測裝置和方法

有效

• 申請號: 202010264906.X
• 申請日: 2020-04-07
• 公開（公告）號: CN111536385B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 鄭吉玉;張瑞林;田坤云;宋何;胡景月;劉昊;李岱松;許明鏡;肖宇;許昊淵
• 申請（專利權）人: 河南工程學院
• 主分類號: G01N33/22
• 分類號: G01N33/22;F16M11/12;E21F17/18
• 代理公司: 鄭州慧廣知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 41160
• 代理人: 董曉慧

1.一種煤礦瓦斯試驗監測裝置，包括得以安裝進礦道通風管路的通風管道，其特征在于：拉繩（1）兩端各安裝監控機構（2）和探測球（12），在拉繩（1）內設置電路連線以電路連接所述監控機構（2）和所述探測球，所述監控機構（2）包括顯示屏，信息存儲終端；

所述探測球（12）中心部設有空心的半圓球狀的設備安裝殼（3），以安裝殼的中心為笛卡爾坐標系的中心，以兩個水平方向為X、Y方向、以豎直方向的軸心為Z方向，所述設備安裝殼（3）外套裝橢圓狀的X軸復位轂（4），X軸復位轂（4）橫軸與所述設備安裝殼（3）X方向上的中心線重合，所述X軸復位轂（4）與所述設備安裝殼（3）的兩側間經由轉軸連接；進一步的，所述X軸復位轂（4）外套裝Z軸復位轂（5），Z軸復位轂（5）橫軸與所述X軸復位轂（4）在Z方向上的中心線重合，所述Z軸復位轂（5）與X軸復位轂（4）的頂端和底端間經由轉軸連接，在進一步的，所述Z軸復位轂（5）外套裝所述探測球（12）的外層球殼（6），所述Z軸復位轂（5）外套裝與所述探測球（12）的外層球殼（6）間經由水平設置的轉軸相連接，該轉軸的軸線與Y方向重合；

所述外層球殼（6）包括兩個半圓空心球拼合而成側球體，其表面設有通氣孔（7），所述外層球殼（6）的外部套裝軸承式連接卡箍（8），所述連接卡箍（8）連接所述拉繩（1），所述設備安裝殼（3）內設有配重（9），所述配重（9）的上方安裝瓦斯監測元件（10），還包括帶動探測球（12）轉動的拉轉機構，所述拉轉機構至少3個并聯的氣道，氣道出口（18）相對于出氣管道的角度處于0到90度之間，所述氣道的另一端連接鼓風機（11），所述氣道上設有閥門（15），所述閥門（15）遠程連接控制器，所述控制器的輸入端連接所述監控機構（2）和所述探測球，輸出端連接所述鼓風機（11）和各個閥門（15）。

2.如權利要求1所述的煤礦瓦斯試驗監測裝置，其特征在于：所述軸承式連接卡箍（8）包括兩個相拼合的半圓環狀弧形板，弧形板間設有定位銷釘，每個所述弧形板的內部嵌套均布安裝至少6個滾動體（17），在所述外層球殼（6）的表面設有帶狀凹槽（19）以對應安裝所述弧形板。

3.如權利要求1所述的煤礦瓦斯試驗監測裝置，其特征在于：還設有通風管路，所述通風管路設計在拉繩（1）內，一端聯通鼓風機（11），另一端聯通所述探測球（12）內部。

4.如權利要求3所述的煤礦瓦斯試驗監測裝置，其特征在于：在所述通氣孔（7）包括均布在所述外層球殼（6）上的至少2個鏤空孔。

5.如權利要求1所述的煤礦瓦斯試驗監測裝置，其特征在于：在所述設備安裝殼（3）內部的底層固定安裝半圓球形的配重（9），瓦斯監測元件（10）安裝在配重（9）上；所述配重（9）上還安裝有照明用探照燈和攝像機（13）。

6.如權利要求1所述的煤礦瓦斯試驗監測裝置，其特征在于：所述瓦斯監測元件（10）的旁邊相鄰安裝有氣壓計（14）。

7.一種煤礦瓦斯試驗監測方法，使用如權利要求1所述的監測裝置，其特征在于，包括如下步驟，

沿風道下放探測球（12）：在拉繩（1）的帶動下，沿風道下放探測球（12）至待檢測區域的底面上，過程中始終保持設備安裝殼（3）重心的穩定及相關檢測元件的水平安放；

檢測：保證安裝殼內外通風，瓦斯監測元件（10）對檢測區域的瓦斯濃度進行檢測；

圖像信息采樣：利用探照燈、攝像機、顯示屏和配套的電路連接對檢測區域實現圖像信息采樣。

8.如權利要求7所述的煤礦瓦斯試驗監測方法，其特征在于：還包括動態檢測，在步驟（2）結束后，利用拉轉機構實現遠程控制探測球（12）滾動，向礦井深處靠近，以降低風道對于測量結果的影響。