一种煤矿井下火区温度探测兼气体采集装置的制作方法

1.本发明属于煤矿安全生产技术领域，特别涉及一种煤矿井下火区温度探测兼气体采集装置。


背景技术：

2.煤矿开采过程中采空区经常受到煤自燃的威胁，由于煤层自身具有发火危险，开采过后采空区内遗煤更易发生自燃，一旦自燃将对矿井安全生产及矿工安全带来重大威胁，因此需要对煤矿采空区的火源进行快速、有效的探测。
3.煤自燃火灾的探测是矿井火灾防治的重要手段，根据煤氧化升温过程中产生温度场、电磁场、气体等产物的变化，进而判定火灾的危险程度和判定火源的位置。目前火源的探测方法主要有钻探方法、物探方法和化探方法，钻探方法是非常准确的一种探测方法，但是成本高，一般作为探测后验证方法；物探方法主要有红外法、遥感法、瞬变电磁法、高密度电阻率法等；化探方法主要有氡气法。物探和化探方法是目前应用比较高的方法，在煤田火区的探测和定位方面均取得较大进展。上述方法也有应用在矿井高温异常区域的探测，但是由于井下特殊环境的影响，目前还不能实现高效的采空区煤自燃探测。
4.温度和气体监测预测方法是目前比较常用煤炭自燃探测和预警的方法，但是由于受到矿井采空区的矿压及地质环境影响，温度探测面临诸多的困难；另外气体监测预警方法容易出现漏气失真，并且预测结果易出现滞后的现象。如何有效的将采空区内部煤体升温产生的气体和温度传输及分析，目前没有有效的解决办法。


技术实现要素：

5.为了克服以上技术问题，本发明的目的在于提供一种煤矿井下火区温度探测兼气体采集装置，解决火区温度探测及气体采集困难的问题，同时便于操作。
6.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
7.一种煤矿井下火区温度探测兼气体采集装置，包括可组装空心钢管、测温组件和测气组件；
8.所述可组装空心钢管包括空心钢管一与空心钢管二，在空心钢管一与空心钢管二管壁上焊接可固定铠装热电偶和连接线的卡扣，空心钢管内部可插入矿用单芯铠装束管；
9.所述测温组件包括铠装热电偶、连接线、接线插头和测温仪；铠装热电偶和连接线固定在空心钢管的卡口中，接线插头插入测温仪进行测温；
10.所述测气组件包括单芯铠装束管、矿用煤自燃多参数传感器、矿用便携式防爆电源；单芯铠装束管连接矿用煤自燃多参数传感器进气口，矿用便携式防爆电源连接矿用煤自燃多参数传感器电源插口为其供电。
11.所述空心钢管一前端进行封闭，上开若干小孔，后端内部为3cm长螺丝；空心钢管二前端为与空心钢管一后端能组合的螺丝，后端内部同样为3cm长螺丝；空心钢管一长2m，空心钢管二长2.03m；空心钢管一与空心钢管二内直径为1.2cm，外直径为2cm；钢管外部焊
接有固定铠装热电偶和连接线的卡扣。
12.所述矿用煤自燃多参数传感器内部为甲烷传感器、co传感器、氧气传感器、小型抽气泵、气体分析室；机身侧边设置有进气口，出气口，电源插口；小型抽气泵通过进气口抽气进入气样分析室，分析结束后经出气口排出；机身正面安装有led显示屏，分析后的气体浓度、压差等参数显示在led显示屏上。
13.所述空心钢管一前端的卡扣上固定热电偶探头；连接线表面涂抹绝热材料，固定在每根空心钢管的卡扣上；接线插头插入测温仪的测温插孔中进行测温，在测温仪显示屏上显示所测温度。
14.本发明的有益效果。
15.本发明针对煤矿井下火区温度探测及气体采集困难的情况，可满足打钻孔径较小的火区探测孔使用，且设计合理，使用灵活方便，空心钢管可根据实际钻孔深度进行组装，不使用时拆卸存放；从人员操作来讲，无需复杂操作，提高工作效率，快速方便检测火区温度及气体参数，确保矿井的安全生产。
附图说明：
16.图1为本发明结构示意图。
17.图2为空心钢管结构示意图。
18.图3为矿用煤自燃多参数传感器结构示意图。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.如图1所示：该装置通过空心钢管一1与空心钢管二2组装，将矿用单芯铠装束管3一端伸入空心钢管一1中，另一端连接矿用煤自燃多参数传感器4上的进气口18，同时将铠装热电偶5及连接线6固定在空心钢管一1与空心钢管二2管壁上，接线插头7插入测温仪8上测温孔进行测温，结果在屏幕显示。矿用便携式防爆电源22连接矿用煤自燃多参数传感器4为其充电。空心钢管一1与空心钢管二2组装完成后，可伸入火区观测孔中，根据孔深对空心钢管长度进行组装。
21.如图2所示：所述空心钢管一1前端密封，上开若干小孔9。后端为内螺丝10，连接空心钢管二2前端螺丝11。空心钢管外表面焊接卡扣12，将铠装热电偶5和连接线6卡入其中固定，空心钢管内可穿入矿用单芯铠装束管3。
22.如图3所示：所述矿用煤自燃多参数传感器4内部为甲烷传感器13、co传感器14、氧气传感器15、小型抽气泵16、气体分析室17；机身侧边设置有进气口18，出气口19，电源插口20；小型抽气泵16通过进气口18抽气进入气样分析室，分析结束后经出气口19排出；机身正面安装有led显示屏21，分析后的气体浓度、压力等参数显示在led显示屏21上。


技术特征：
1.一种煤矿井下火区温度探测兼气体采集装置，其特征在于，包括可组装空心钢管、测温组件和测气组件；所述可组装空心钢管包括空心钢管一(1)与空心钢管二(2)，在空心钢管一(1)与空心钢管二(2)管壁上焊接可固定铠装热电偶(5)和连接线(6)的卡扣(12)，空心钢管内部可插入矿用单芯铠装束管(3)；所述测温组件包括铠装热电偶(5)、连接线(6)、接线插头(7)和测温仪(8)；铠装热电偶(5)和连接线(6)固定在空心钢管的卡口中，接线插头(7)插入测温仪(8)进行测温；所述测气组件包括单芯铠装束管(3)、矿用煤自燃多参数传感器(4)、矿用便携式防爆电源(22)；单芯铠装束管(3)连接矿用煤自燃多参数传感器(4)进气口(18)，矿用便携式防爆电源(22)连接矿用煤自燃多参数传感器(4)电源插口(20)为其供电。2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下火区温度探测兼气体采集装置，其特征在于，所述空心钢管一(1)前端进行封闭，上开若干小孔(9)，后端内部为3cm长螺丝；空心钢管二(2)前端为与空心钢管一(1)后端能组合的螺丝，后端内部同样为3cm长螺丝；空心钢管一(1)长2m，空心钢管二(2)长2.03m；空心钢管一(1)与空心钢管二(2)内直径为1.2cm，外直径为2cm；钢管外部焊接有固定铠装热电偶(5)和连接线(6)的卡扣(12)。3.根据权利要求1所述的一种煤矿井下火区温度探测兼气体采集装置，其特征在于，所述矿用煤自燃多参数传感器(4)内部为甲烷传感器(13)、co传感器(14)、氧气传感器(15)、小型抽气泵(16)、气体分析室(17)；机身侧边设置有进气口(18)，出气口(19)，电源插口(20)；小型抽气泵(16)通过进气口(18)抽气进入气样分析室，分析结束后经出气口(19)排出；机身正面安装有led显示屏(21)，分析后的气体浓度、压差等参数显示在led显示屏(21)上。4.根据权利要求1所述的一种煤矿井下火区温度探测兼气体采集装置，其特征在于，所述空心钢管一(1)前端的卡扣(12)上固定热电偶探头；连接线(6)表面涂抹绝热材料，固定在每根空心钢管的卡扣(12)上；接线插头(7)插入测温仪(8)的测温插孔中进行测温，在测温仪(8)显示屏上显示所测温度。

技术总结
本发明一种煤矿井下火区温度探测兼气体采集装置，包括可组装空心钢管、测温组件和测气组件；可组装空心钢管包括空心钢管一与空心钢管二，在空心钢管一与空心钢管二管壁上焊接可固定铠装热电偶和连接线的卡扣，空心钢管内部可插入矿用单芯铠装束管；测温组件包括铠装热电偶、连接线、接线插头和测温仪；铠装热电偶和连接线固定在空心钢管的卡口中，接线插头插入测温仪进行测温；测气组件包括单芯铠装束管、矿用煤自燃多参数传感器、矿用便携式防爆电源；单芯铠装束管连接矿用煤自燃多参数传感器进气口，矿用便携式防爆电源连接矿用煤自燃多参数传感器电源插口为其供电。本发明解决火区温度探测及气体采集困难的问题，同时便于操作。作。作。


技术研发人员：周言安 李平 丰安祥 叶春辉 童校长 周韬 杨洋 陈本良 毕波 郝元伟 曹腾飞
受保护的技术使用者：平安煤炭开采工程技术研究院有限责任公司
技术研发日：2022.07.21
技术公布日：2022/10/20