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      煤礦井下壓裂檢測裝置的制作方法

      文檔序號:5338495閱讀:155來源:國知局
      專利名稱:煤礦井下壓裂檢測裝置的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及煤礦安全管理領(lǐng)域,特別涉及一種應(yīng)用于煤礦井下壓裂檢測裝置。
      背景技術(shù)
      在煤炭行業(yè),煤與瓦斯突出的風(fēng)險隨著煤層開采向縱深發(fā)展變得越來越大,目前 礦井先對煤層中的瓦斯進(jìn)行抽放再開采,但是由于部分區(qū)域煤層煤質(zhì)松軟傳統(tǒng)的抽采方式 效果不明顯,不能有效對煤層中的瓦斯進(jìn)行抽放,不能最大限度的消除煤與瓦斯突出隱患。 現(xiàn)有的壓裂設(shè)備距離壓裂孔較遠(yuǎn),一般為一公里左右,壓裂設(shè)備通常將壓裂液通過高壓管 道輸送到壓裂孔。而在壓裂設(shè)備工作過程中,需要工作人員對高壓管道及壓裂孔附近設(shè)備 進(jìn)行定期巡視檢查,由于壓裂液在40-60MPa之間,壓強(qiáng)較高,高壓管道在工作過程中不斷 受到液體的侵蝕而出現(xiàn)破壞,因此高壓管道有可能破裂致使出現(xiàn)壓裂液泄露的危險,設(shè)備 老化維護(hù)工作量大;同時壓裂孔目前都是采用經(jīng)驗(yàn)的方法布置?,F(xiàn)有的壓裂系統(tǒng)在壓裂設(shè) 備工作過程中,需要工作人員對高壓管道及壓裂孔附近設(shè)備進(jìn)行定期巡視檢查,可能產(chǎn)生 高壓管道破裂致使巡檢人員傷亡事故的發(fā)生,無法保障礦井生產(chǎn)安全。

      發(fā)明內(nèi)容
      本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)問題而提供的一種利用無線傳輸技術(shù)、無線視 頻技術(shù)、各種環(huán)境監(jiān)測傳感器等技術(shù)的煤礦井下壓裂檢測裝置,對壓裂現(xiàn)場的氣體涌出濃 度、頂板離層位移情況、現(xiàn)場壓裂孔及設(shè)備的實(shí)時圖像、現(xiàn)場的煤爆聲音等信息進(jìn)行采集處 理,為壓裂工作提供技術(shù)保障。本發(fā)明的目的可以通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一種煤礦井下壓裂檢測裝置包括壓裂泵檢測器、無線位移檢測儀、無線 氣體檢測儀、無線視頻攝像機(jī)、礦用電源、無線傳輸分站和控制計算機(jī)。1.壓裂泵檢測器用于采集五種實(shí)時數(shù)據(jù)(壓裂泵出口壓力、潤滑油油溫、潤滑油 油壓、進(jìn)口流量、注塞泵油壓)檢測器。2.無線位移檢測儀用于采集巷道離層位移變化數(shù)據(jù);3.無線氣體檢測儀用于采集環(huán)境內(nèi)四種氣體(氧氣、甲烷、一氧化碳和硫化氫) 的氣體濃度變化;4.無線視頻攝像機(jī)用于采集壓裂現(xiàn)場煤壁或設(shè)備的現(xiàn)場視頻和音頻情況;5.礦用電源用于壓裂工作時,在斷電情況下,給無線基站、無線視頻攝像機(jī)設(shè)備 提供電源支持。6.無線傳輸分站用于數(shù)據(jù)接收,壓縮,傳輸數(shù)據(jù)作用;7.控制計算機(jī)用于實(shí)時數(shù)據(jù)收集、處理、顯示、控制。在距工作煤壁l_2km的距離外的安全區(qū)域,設(shè)置控制計算機(jī)。控制計算機(jī)與無線 傳輸分站連接;無線位移測試儀、無線氣體測試儀、無線視頻攝像機(jī)采用無線通信方式將采 集的檢測數(shù)據(jù)傳送到無線傳輸分站,無線傳輸分站通過數(shù)據(jù)線纜把檢測數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂朴嬎銠C(jī),并在控制計算機(jī)上顯示;同時控制計算機(jī)與壓裂泵檢測器通過數(shù)據(jù)線纜連接,把采集 到壓裂泵五種(壓裂泵出口壓力、潤滑油油溫、潤滑油油壓、進(jìn)口流量、注塞泵油壓)實(shí)時數(shù) 據(jù)傳輸?shù)娇刂朴嬎銠C(jī);礦用電源與無線傳輸分站、無線視頻攝像機(jī)通過電源線連接,給無線 傳輸分站、無線視頻攝像機(jī)在斷電情況下提供不少于4個小時的供電支持;操作人員實(shí)時 監(jiān)視工作煤壁的變形情況、壓裂設(shè)備的工作狀況,并對壓裂設(shè)備進(jìn)行必要的遠(yuǎn)程控制;本裝置的有益效果如下在工作煤壁一方的無線位移測試儀、無線氣體測試儀、無線視頻攝像機(jī)采用無線 通信方式與無線傳輸分站連接,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳遞,,一方面避免了由于工作煤壁附近的 設(shè)備的改動對有線方式的破壞,另一方面設(shè)備的移動性較強(qiáng),減少了工作煤壁監(jiān)測系統(tǒng)的 安裝工作量,便于系統(tǒng)的移動安裝。無線傳輸分站實(shí)現(xiàn)對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)智能節(jié)點(diǎn)的實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)的收集并通過協(xié) 議轉(zhuǎn)換的方式將無線數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換為有線數(shù)據(jù)格式,再通過有線方式(以太網(wǎng)或CAN總線) 傳至本安型操作主站,操作人員通過操作控制計算機(jī)就可以實(shí)時地掌握工作煤壁的各種變 化和巷道中氣體含量的變化,又能避免操作人員深入現(xiàn)場操控壓裂設(shè)備,保障了操作人員 的安全。本裝置能有效實(shí)時檢測壓裂泵運(yùn)行狀況,發(fā)現(xiàn)異常及時報警,通過操作人員就可 以實(shí)時掌握工作煤壁的各種變化和巷道中氣體含量的變化,相當(dāng)于操作人員親臨現(xiàn)場操控 壓裂設(shè)備,有身臨其境的感覺,不僅保障了操作人員的安全,而且具有良好的社會效益。


      圖1為本發(fā)明的整體裝置圖
      具體實(shí)施例方式本發(fā)明的一種煤礦井下壓裂檢測裝置包括壓裂泵檢測器、無線位移檢測儀、無線 氣體檢測儀、無線視頻攝像機(jī)、礦用電源、無線傳輸分站和控制計算機(jī)。結(jié)合煤礦的實(shí)際地形特征和監(jiān)控需求,在距工作煤壁l_2km的距離外的安全區(qū) 域,設(shè)置控制計算機(jī)??刂朴嬎銠C(jī)與無線傳輸分站連接;無線位移測試儀、無線氣體測試儀、 無線視頻攝像機(jī)采用無線通信方式將采集的檢測數(shù)據(jù)傳送到無線傳輸分站,無線傳輸分站 通過數(shù)據(jù)線纜把檢測數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂朴嬎銠C(jī),并在控制計算機(jī)上顯示;同時控制計算機(jī)與 壓裂泵檢測器通過數(shù)據(jù)線纜連接,把采集到壓裂泵五種(壓裂泵出口壓力、潤滑油油溫、潤 滑油油壓、進(jìn)口流量、注塞泵油壓)實(shí)時數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂朴嬎銠C(jī);礦用電源與無線傳輸分 站、無線視頻攝像機(jī)通過電源線纜相連接,提供在斷電情況下不少于4個小時的供電支持; 操作人員實(shí)時監(jiān)視工作煤壁的變形情況、壓裂設(shè)備的工作狀況,并對壓裂設(shè)備進(jìn)行必要的 遠(yuǎn)程控制。
      權(quán)利要求
      1.煤礦井下壓裂檢測裝置,包括壓裂泵檢測器、若干個無線位移檢測儀、若干個無線氣 體檢測儀、若干個無線視頻攝像機(jī)、若干個礦用電源、若干個無線傳輸分站、控制計算機(jī)組 成,其特征在于數(shù)據(jù)線纜作為數(shù)據(jù)傳輸通道,將壓裂泵檢測器、各個無線傳輸分站與控制 計算機(jī)相連接。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下壓裂檢測裝置,其特征在于所述無線傳輸分站通 過無線信號與若干個無線位移測試儀、若干個無線氣體檢測儀、若干個無線視頻攝像機(jī)相 連接。
      3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下壓裂檢測裝置,其特征在于所述無線氣體測試儀 檢測四種氣體(氧氣、甲烷、一氧化碳和硫化氫)的氣體濃度。
      4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下壓裂檢測裝置,其特征在于所述礦用無線傳輸分 站與礦用電源相連接。
      5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下壓裂檢測裝置,其特征在于所述礦用無線視頻攝 像機(jī)與礦用電源相連接。
      全文摘要
      一種煤礦井下壓裂檢測裝置,屬于本質(zhì)安全型礦井檢測裝置。該裝置在距工作煤壁1-2km的距離外的安全區(qū)域,設(shè)置控制計算機(jī)??刂朴嬎銠C(jī)與無線傳輸分站連接;無線位移測試儀、無線氣體測試儀、無線視頻攝像機(jī)利用無線信號將采集的檢測數(shù)據(jù)傳送到無線傳輸分站,無線傳輸分站通過數(shù)據(jù)線纜把檢測數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂朴嬎銠C(jī),并顯示;同時控制計算機(jī)與壓裂泵檢測器通過數(shù)據(jù)線纜連接,把采集到壓裂泵五種實(shí)時數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂朴嬎銠C(jī);操作人員實(shí)時監(jiān)視工作煤壁的變形情況、壓裂設(shè)備的工作狀況,并對壓裂設(shè)備進(jìn)行必要的遠(yuǎn)程控制。
      文檔編號E21F7/00GK102135010SQ201110036079
      公開日2011年7月27日 申請日期2011年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月11日
      發(fā)明者馮??? 劉志陽, 孫明闖, 張 杰, 徐超, 李濱, 李鵬輝, 段文斌, 王東, 紀(jì)敏, 耿儀, 薛紅杰, 連振中, 金勇 , 韋文思 申請人:南京北路自動化系統(tǒng)有限責(zé)任公司, 河南省煤層氣開發(fā)利用有限公司, 鄭州北路自動化系統(tǒng)有限公司
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