本实用新型涉及气体采样设备，更具体地，涉及一种用于巷道采空区的气体采样装置。
背景技术：
为在煤矿采空区进行自然火灾预报和防治工作，确保矿井安全生产，通常采用火灾束管监测系统及人工采气手段对井下重点区域的气体成份进行分析、判断、预测，为提前的干预提供准确的数据支持。对井下重点区域的CO、CO2、CH4、O2等气体浓度进行24小时连续循环监测分析，对C2H6、C2H4、C2H2、H2、N2等气体浓度进行分析，经过对自燃火灾标志性气体的确定和分析，及时预测预报发火点的温度变化，为煤矿自然火灾的防治工作提供科学依据。
密闭墙将采样区和在用巷道分隔开，采样区和在用巷道之间可能存在压力差。密闭墙上开设观测孔，以便及时对采空区的环境进行监测。当对采样区进行压入式通风，现有的采样装置将无法正常使用，采样装置多采用干电池作为动力，动力相对较小，在人工采气的过程中，采样管可能出现抽气困难的现象，或者抽出的气样中含有部分因压力差涌入采气区的外部气体，这将影响采样气体的成分和比例，造成自燃火灾标志性气体的确定和分析不准确，无法及时预测预报发火点的温度变化，无法进行煤矿自然火灾和防治工作，为井下工作带来安全隐患甚至危险，无法确保矿井安全生产。
气体采集对数据分析的准确性有重要影响。因此，需要一种用巷道采空区的气体采样装置，来解决上述问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种用于巷道采空区的气体采样装置，解决现有采样装置抽气困难和倒吸造成采样气体不纯的问题，以便能够快速、准确采集采样区内的气体，来确保矿井安全生产。
基于上述目的本实用新型提供的一种用于巷道采空区的气体采样装置，包括：
采样管，所述采样管的两端设置有采样进口和采样出口，所述采样管上设置有动力口；
风泵，所述风泵包括驱动组件和壳体，所述驱动组件包括同步转动的驱动叶轮和从动叶轮，所述壳体上设置有进风口、用于所述驱动组件泄压的第一排风口和用于所述从动叶轮驱动所述采样管采样的第二排风口，所述第二排风口与所述采样管的所述动力口通过管道连通。
优选地，所述采样进口和所述采样出口分别设置有进口流量控制器和出口流量控制器，所述进口流量控制器和所述出口流量控制器并联控制所述采样管的采样流量。
优选地，所述风泵还包括：压风软管，所述压风软管的进口与风源连通，所述压风软管的出口与所述壳体的所述进风口通过导流管连通。
优选地，所述压风软管上设置有截止阀，所述截止阀用于调整所述压风软管的供风量。
优选地，所述采样装置还包括：过滤器，所述过滤器与所述采样管的所述采样进口连通，所述过滤器用于过滤所述气体中的杂质。
优选地，所述采样装置还包括：束管，所述束管包括采气口和出气口，所述采气口与所述采空区连通，所述出气口与所述采样管的所述采样进口连通。
优选地，所述束管的所述出气口与所述采样管的所述采样进口通过第一导流管连通，所述第一导流管的进口与所述束管的所述出气口相匹配，所述第一导流管的出口与所述采样管的所述采样进口相匹配。
优选地，所述束管上设置有束管阀门，所述束管阀门用于控制所述束管的开启和关闭。
优选地，所述采样装置还包括：采样袋，所述采样袋与所述采样管的所述采样出口连通。
另外，优选地，所述采样袋与所述采样管的所述采样出口通过第二导流管连通，所述第二导流管的进口与所述采样管的所述采样出口相匹配，所述第二导流管的出口与所述采样袋的进口相匹配。
从上面所述可以看出，本实用新型提供的用于巷道采空区的气体采样装置，与现有技术相比，具有以下优点：其一，采样装置利用压风自救系统作为风源，风泵能够根据采样量和采样环境的压差调整采样动力，来确保采样管能够顺利采样，解决抽气困难的问题；其二，风泵为采样器提供抽吸力，在正压下，气体只能流向采样器，避免在用巷道的气体进入采空区，解决采样气体掺杂外部气体的问题。其三，采样装置的组成配件是矿井中的常用配件、对环境适应性强，使用寿命长；结构简单、成本低，易维护、易损件少，体积小、重量轻且易携带，适合于推广使用。
附图说明
通过下面结合附图对其实施例进行描述，本实用新型的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。
图1为本实用新型具体实施例中采用的用于巷道采空区的气体采样装置的示意图。
其中附图标记：
100：密闭墙； 101：观测孔；
10：采样管； 11：采样进口； 12：采样出口；
13：动力口； 14：第一导流管； 15：第二导流管；
20：风泵； 21：驱动风轮； 22：从动风轮；
23：进风口； 24：第一排风口； 25：导流管；
30：束管； 40：压风软管； 41：截止阀；
50：采样袋。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向。使用的词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
图1为本实用新型具体实施例中采用的用于巷道采空区的气体采样装置的示意图。如图1所示，用于巷道采空区的气体采样装置包括：采样管10和风泵20。
采样管10的两端设置有采样进口11和采样出口12，采样管10上设置有动力口13。
风泵20包括驱动组件和壳体，驱动组件包括同步转动的驱动叶轮21和从动叶轮22，壳体上设置有进风口23、第一排风口24和第二排风口(未标识)，第一排风口24用于驱动组件泄压，第二排风口用于从动叶轮22驱动采样管10采样，第二排风口与采样管10的动力口13通过管道连通。
风源向风泵20的进风口23供风，驱动叶轮21旋转，驱动叶轮21驱动从动叶轮22同步旋转，第二排风口与动力口13连通，从动叶轮22向采样管10提供抽吸力，以便采样管10内形成负压进行采样；风泵20通过第一排风口23进行泄压。本装置结构简单，能够提供更大的采样动力，以便快速、准确采集采样区内的气体。
优选地，采样进口11和采样出口12分别设置有进口流量控制器(未示出)和出口流量控制器(未示出)，进口流量控制器和出口流量控制器并联控制采样管10的采样流量。进口流量控制器和出口流量控制器的稳定性能好，而且结构简单、价格便宜、使用维护方便，进口流量控制器使采样进口11稳定进气，出口流量控制器使采样出口12稳定出气，以便采样袋50以稳定的流量进行采样。
在本实施例中，采样管10的直径为50mm，采样进口11、采样出口12和动力口13的开口直径为50mm。
在本实施例中，风泵20的供气压力为0.4～0.63MPa，抽气扬程为34～55m，抽气流量为150～250L/min，额定吸程为4.5～5.6m，耗风量为1.8～2.04m3/min，噪声的声压级为88.3～90.3dBA，声功率级为101.3～103.3，适合的使用温度为0～30℃，进风口23的管径为50mm，第一排风口24的管径为50mm，第二排风口的管径为50mm，风泵的外形尺寸为130mm×110mm×210mm，重量为5.2kg。
优选地，风泵还包括：压风软管40，压风软管40包括进口(未标识)和出口(未标识)，压风软管40的进口与风源(未示出)连通，压风软管40的出口与壳体的进风口23通过导流管25连通。压风软管40能够承受风压，管体能够变形方便安装和拆卸。
在本实施例中，压风自救系统作为风源，压风软管40的进口与压风自救管路相通，压风软管40的出口与导流管25的进口(未标识)通过U型卡子固定(未示出)。压风软管40的直径为25mm，进风口23的直径为50mm，导流管25的进口的直径为25mm，导流管25的出口的直径为50mm。导流管25可以是渐阔结构，也可以是阶梯结构。
优选地，压风软管40上设置有截止阀41，截止阀41用于调整压风软管40的供风量，截止阀41全部打开，压风软管40的供风量最大，截止阀41全部关闭，压风软管40停止供风。压风自救系统作为风源，根据采样量和采样环境的要求调整采样动力，截止阀41通过控制压风软管40的供风量，来控制风泵20提供的压力，使采样管10的采样压力大于采空区的自然压力，以便束管30快速出风，方便采样管10进行采样，避免采空区的自然压力大于采样管10的采样压力，造成采样管10采样困难或发生气体倒吸，影响采样气体的准确性。
在本实施例中，截止阀41采用球形截止阀，球形截止阀安装在压风软管40上，球形截止阀的直径为25mm。
优选地，采样装置还包括：过滤器(未示出)，过滤器与采样管10的采样进口22连通，过滤器用于过滤采样气体中的杂质，避免杂质对采样结果造成影响。过滤器也可以安装在进口流量控制器的前部，避免杂质对进口流量控制器造成堵塞，影响其正常使用。
优选地，采样装置还包括：束管30，束管30包括采气口(未标识)和出气口(未标识)，采气口与采空区通过密闭墙100上的观测孔101连通，出气口与采样管10的采样进口11连通。束管30用于为采样管输送采样气体，以便进行采样以及后续的色谱分析等。
优选地，束管30的出气口与采样管10的采样进口11通过第一导流管14连通，第一导流管14的进口与束管30的出气口相匹配，第一导流管14的出口与采样管10的采样进口11相匹配。第一导流管14为采样气体从束管30到采样管10的采样进口11提供导向作用，以便采样气体匀速进入采样袋50。
在本实施例中，束管的直径为8mm，采样管10的直径为50mm，第一导流管14的进口的直径为8mm，第一导流管14的出口的直径为50mm，第一导流管14的长度为20mm，壁厚2mm。第一导流管14可以是渐阔结构，也可以是阶梯结构。
优选地，束管30上设置有束管阀门(未示出)，束管阀门用于控制束管30的开启和关闭，采样时，管束阀门打开，采样气体在束管30内流通；采样完成后，管束阀门关闭，束管30不再输送气体，束管阀门能够快速开通或切断束管30运输气体。
在本实施例中，管束阀门采用夹子，夹子通过张开和闭合来控制束管30的连通和切断。
优选地，采样装置10还包括：采样袋50，采样袋50与采样管10的采样出口12连通，采样器10采集的气体通过采样出口12进入采样袋50，采样袋50能够保存采样气体，以便进行后续的测试和分析。在本实施例中，采样袋50的容量为2.5L～250L。
另外，优选地，采样袋50与采样管10的采样出口12通过第二导流管15连通，第二导流管15的进口与采样管10的采样出口12相匹配，第二导流管15的出口与采样袋50的进口相匹配。第二导流管15为采样气体从采样管10的采样出口12到采样袋50提供导向作用，以便采样气体匀速进入采样袋50。第一导流管14和第二导流管15的结构可以相同，对称安装在采样管10的采样进口11和采样出口12上。
在本实施例中，第二导流管15的进口的直径为50mm，第二导流管15的出口的直径为8mm，第二导流管15的长度为20mm，壁厚2mm。第二导流管15可以是渐缩结构，也可以是阶梯结构。
从上面的描述和实践可知，本实用新型提供的用于巷道采空区的气体采样装置，与现有技术相比，具有以下优点：其一，采样装置利用压风自救系统作为风源，风泵能够根据采样量和采样环境的压差调整采样动力，来确保采样管能够顺利采样，解决抽气困难的问题；其二，风泵为采样器提供抽吸力，在正压下，气体只能流向采样器，避免在用巷道的气体进入采空区，解决采样气体掺杂外部气体的问题。其三，采样装置的组成配件是矿井中的常用配件、对环境适应性强，使用寿命长；结构简单、成本低，易维护、易损件少，体积小、重量轻且易携带，适合于推广使用。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的主旨之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。