[發明專利]一種煤礦礦井瓦斯超限檢測通風裝置

有效

• 申請號: 202210669124.3
• 申請日: 2022-06-14
• 公開（公告）號: CN114753878B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 韓勇;李祝;曹少佐;王源;高永雷;杜宇宏;康宇;邵陽
• 申請（專利權）人: 山西中能華信礦業技術有限公司
• 主分類號: E21F1/00
• 分類號: E21F1/00;E21F1/08;E21F17/18;E21F7/00
• 代理公司: 重慶百潤洪知識產權代理有限公司 50219
• 代理人: 尹洪劍

本發明公開一種煤礦礦井瓦斯超限檢測通風裝置，包括礦井掘進巷道、監測主機、通風管道、通風機、瓦斯濃度傳感器、氧氣濃度傳感器、氮氣濃度傳感器、用電器故障檢測設備、制氧設備和制氮設備。本發明通過對煤礦中礦井掘進巷道內各個區域瓦斯濃度實現全方位的監控，并通過監測主機對掘進巷道內導致瓦斯超限的各項環境氣體數值進行綜合評定，打破了傳統甲烷、一氧化碳和氧氣信息孤島的現象；通過在壓入風機端加入制氧和制氮設備，便于通過監測主機控制風機進風端直接對礦井掘進巷道內各個區域瓦斯濃度的降低，氮氣的加入由于其惰性，還一定程度上抑制氧氣和甲烷的氧化反應產生一氧化碳的反應過程。

技術領域

本發明屬于煤礦安全生產監測領域，具體來說，涉及一種煤礦礦井瓦斯超限檢測通風裝置。

背景技術

瓦斯是煤礦井下采掘過程中從煤和圍巖中涌出的有害氣體的總稱，通常情況下甲烷CH₄占瓦斯90%以上。瓦斯爆炸是礦井空氣中的瓦斯和氧氣進行劇烈化學反應、形成高溫(1850-2650℃)、 高壓(爆炸前空氣壓力的10倍)、同時產生CO等大量有毒有害氣體并以極高速度沿井巷從爆炸源沖出產生動力的現象。

煤礦瓦斯通過通風裝置進行排放操作時，在礦井掘進巷道內設置甲烷傳感器，通過甲烷傳感器，以實時監測瓦斯濃度，但由于工作環境復雜，潮濕、礦塵大、電磁干擾等因素，極易導致甲烷傳感器自身出現故障(內部電子元器件發生損壞)。同時瓦斯爆炸事故不僅僅只限于甲烷一種氣體含量的超限導致的，而是多種氣體的融合變化導致的爆炸風險產生。

現有技術中的缺陷在于，現有礦井掘進巷道內只對單一的甲烷氣體是否超限進行檢測，雖然有的通風裝置會對瓦斯爆炸中其他相關氣體的超限檢測，但并沒有對與瓦斯爆炸有關的氣體進行綜合性的判斷，并缺乏抑制瓦斯爆炸或超限的現象產生的作用設備。

發明內容

針對現有現有通風裝置缺乏對與瓦斯爆炸有關的氣體進行綜合性的判斷，并且缺乏抑制瓦斯爆炸或超限的作用設備的問題，本發明提供了一種煤礦礦井瓦斯超限檢測通風裝置。

為實現上述技術目的，本發明采用的技術方案如下：

一種煤礦礦井瓦斯超限檢測通風裝置，包括礦井掘進巷道、監測主機、通風管道、通風機、瓦斯濃度傳感器、氧氣濃度傳感器、氮氣濃度傳感器、用電器故障檢測設備、制氧設備和制氮設備；

礦井掘進巷道包括進風口、回風巷和瓦斯混合區，通風管道包括壓入管道和抽出管道，沿進風口到瓦斯混合區安裝有壓入管道，沿回風巷至瓦斯混合區設有抽出管道；

通風機包括壓入風機和抽出風機，壓入風機安裝在進風口的壓入管道端口，抽出風機安裝在回風巷的抽出管道端口；

瓦斯濃度傳感器包括第一傳感器組、第二傳感器組和第三傳感器組，第一傳感器組、第二傳感器組和第三傳感器組分別安裝在礦井掘進巷道的進出口、瓦斯混合區和中部巷道處；

瓦斯濃度傳感器設置的位置處均設有氧氣濃度傳感器和氮氣濃度傳感器；

監測主機通過電路與瓦斯濃度傳感器、氧氣濃度傳感器、氮氣濃度傳感器和用電器故障檢測設備連接，瓦斯濃度傳感器檢測到的掘進巷道內不同位置處的與瓦斯爆炸相關的氣體濃度數值轉化為電信號傳輸至監測主機，同樣的氧氣濃度傳感器和氮氣濃度傳感器將掘進巷道內不同位置處的氧氣濃度和氮氣濃度含量轉化為電信號傳輸至監測主機，用電器故障檢測設備用于對掘進巷道內的用電器是否產生故障進行檢測，若產生故障，通過電路發送故障信號給監測主機；

制氧設備和制氮設備通過管路與壓入風機進風端連接，并通過控制電路與監測主機連接，監測主機通過控制電路控制制氧設備和制氮設備提供氧氣和氮氣的量。

進一步地，每個瓦斯濃度傳感器由甲烷濃度傳感器和一氧化碳濃度傳感器組成；瓦斯濃度傳感器集成在一個安裝板上，該安裝板固定在可移動設備平臺上。