專利名稱：煤礦火區(qū)環(huán)境參數(shù)快速定量監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于煤礦火區(qū)環(huán)境參數(shù)監(jiān)測的裝置。
背景技術(shù)：
煤礦井下發(fā)生火災(zāi)，在直接滅火無效時，需要對井下巷道或采空區(qū)進行密閉從而形成火區(qū)。及時掌握火區(qū)情況對火災(zāi)治理措施的制定及實施具有非常重要的作用，而火區(qū)內(nèi)溫度及H2、02、CO、CH4, C2H2, C2H4等氣體濃度是判斷火區(qū)狀態(tài)的主要指標(biāo)，因此如何快速、 可靠的監(jiān)測火區(qū)環(huán)境參數(shù)一直是技術(shù)人員關(guān)注的問題。目前，已有的火區(qū)環(huán)境監(jiān)測方法主要有鉆孔取樣和束管監(jiān)測等方法。前者是向火區(qū)打鉆孔，通過埋設(shè)在鉆孔內(nèi)的管路人工采集氣樣并測量其溫度，之后運用地面的色譜儀分析氣體組分及濃度，該方法主要存在以下缺點①所測氣樣溫度為鉆孔孔口附近氣體溫度，不能代表火區(qū)的實際溫度；②人工采集和運送氣樣至井上的過程中有可能發(fā)生漏氣，導(dǎo)致地面分析的氣樣不一定為原始火區(qū)氣樣；③不能在井下同時得到火區(qū)的溫度及氣體濃度，影響參數(shù)的可靠性。后者則是利用預(yù)先埋在火區(qū)的束管，通過地面氣泵及色譜儀等采集并分析氣樣，但該方法存在管線較長、維護工作量大、管路易漏氣或堵塞等問題，且不能監(jiān)測溫度，無法實現(xiàn)氣體濃度及溫度一體化監(jiān)測。參考資料一種煤礦井下移動式氣體束管采樣監(jiān)測裝置，申請?zhí)?01010110543. O。發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的煤礦火區(qū)環(huán)境參數(shù)監(jiān)測裝置監(jiān)測參數(shù)可靠性差、維護工作量大、 管路易漏氣或堵塞、且不能監(jiān)測溫度，無法實現(xiàn)氣體濃度及溫度一體化監(jiān)測的缺陷，本發(fā)明提供一種煤礦火區(qū)環(huán)境參數(shù)快速定量監(jiān)測裝置，該煤礦火區(qū)環(huán)境參數(shù)快速定量監(jiān)測裝置監(jiān)測參數(shù)可靠性高、維護工作量小、管路無漏氣或堵塞，且能監(jiān)測溫度，可實現(xiàn)氣體濃度及溫度一體化監(jiān)測。
本發(fā)明的技術(shù)方案是該煤礦火區(qū)環(huán)境參數(shù)快速定量監(jiān)測裝置包括紅外溫度傳感裝置，紅外溫度傳感裝置后部連接有鉆孔快速密封裝置，紅外溫度傳感裝置后端連接有檢測裝置，紅外溫度傳感裝置包括紅外傳感器和導(dǎo)線，紅外溫度傳感器鑲嵌在空心鋼管頂部， 空心鋼管前部設(shè)有篩孔，空心鋼管后端設(shè)有外螺紋，軟管一端與空心鋼管后端相連，軟管另一端與檢測裝置內(nèi)的氣室進口相連，導(dǎo)線位于空心鋼管和軟管內(nèi)，紅外溫度傳感器通過導(dǎo)線與檢測裝置相連；鉆孔快速密封裝置包括前固定端、膨脹膠囊、后固定端、軸承、固定軸及旋轉(zhuǎn)盤螺。前固定端與套在空心鋼管外面的花管后端相連，膨脹膠囊設(shè)在前固定端和后固定端之間，后固定端內(nèi)設(shè)有帶固定軸的軸承，固定軸與空心鋼管間通過外螺紋連接，旋轉(zhuǎn)盤在后固定端后面通過外螺紋與空心鋼管相連。
所述的檢測裝置包括氣室，氣室內(nèi)布置有六個氣體傳感器，抽氣泵與氣室出口相連。
本發(fā)明的優(yōu)點適用于監(jiān)測煤礦井下火區(qū)的溫度及多種指標(biāo)性氣體的濃度，可重復(fù)利用，能依次快速的檢測多個火區(qū)探測點。工藝簡單，檢測氣體全面，監(jiān)測參數(shù)可靠，能夠科學(xué)的預(yù)測火區(qū)的發(fā)展情況，為煤礦火區(qū)治理工作提供了有力的保障?？赏ㄟ^鉆孔同時對火區(qū)多種氣體濃度及溫度進行監(jiān)測，而且具備數(shù)據(jù)存儲功能，同時又能對火區(qū)氣體實時采樣以用于更多研究。


圖I是本發(fā)明一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.探測孔，2.紅外溫度傳感裝置，2-1.紅外溫度傳感器，2-2.導(dǎo)線，3.花管，4.空心鋼管，5.鉆孔快速密封裝置，5-1.前固定端，5-2.膨脹膠囊，5-3.固定軸，5-4.軸承，5-5.后固定端，5-6.旋轉(zhuǎn)盤，5-7.外螺紋，6.軟管，7.檢測裝置，7-1.氣室進口，7-2.氣體傳感器，7-3.氣室出口，7-4.抽氣泵，7-5.抽氣泵開關(guān)，7-6.檢測開關(guān)，7-7.顯示器。
具體實施例方式在圖I中，紅外溫度傳感裝置2后部連接有鉆孔快速密封裝置5，紅外溫度傳感裝置2后端連接有檢測裝置7。紅外溫度傳感裝置2包括紅外傳感器2-1和導(dǎo)線2-2，紅外溫度傳感器2-1鑲嵌在空心鋼管4頂部，空心鋼管4前部設(shè)有篩孔，空心鋼管4后端設(shè)有外螺紋5-7。軟管6 —端與空心鋼管4后端相連，軟管6另一端與檢測裝置7內(nèi)的氣室進口 7-1相連。導(dǎo)線2-2位于空心鋼管4和軟管6內(nèi)，紅外溫度傳感器2-1通過導(dǎo)線2-2與檢測裝置7相連。鉆孔快速密封裝置5包括前固定端5-1、膨脹膠囊5-2、后固定端5-5、軸承5_4、固定軸5-3及旋轉(zhuǎn)盤5-6。前固定端5-1與套在空心鋼管4外面的花管3后端相連，膨脹膠囊5-2設(shè)在前固定端5-1和后固定端5-5之間,后固定端5-5內(nèi)設(shè)有帶固定軸5_3的軸承
5-4，固定軸5-3與空心鋼管4之間通過外螺紋5-7連接，旋轉(zhuǎn)盤5_6在后固定端5_5后面通過外螺紋5-7與空心鋼管4相連。紅外溫度傳感器2-1通過導(dǎo)線5把數(shù)據(jù)傳輸?shù)綑z測裝置7，檢測探測孔I內(nèi)的溫度?？招匿摴?前段設(shè)有篩孔，通過篩孔抽吸火區(qū)氣體。當(dāng)順時針轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)盤5-6時，花管3及前固定端5-1向后運動，壓縮膨脹膠囊5-2使其膨脹，封堵探測孔I。檢測裝置7由氣室進口 7-1、氣體傳感器7-2、氣室出口 7-3、抽氣泵7-4、抽氣泵開關(guān)7-5、檢測開關(guān)7-6、顯示器7-7等組成。氣室7內(nèi)布置有6個氣體傳感器，分別檢測H2、02、CO、CH4, C2H2和C2H4的濃度；抽氣泵7-4與氣室出口 7-3相連。工作過程將紅外溫度傳感器2安裝在空心鋼管4頂部，送入探測孔1，空心鋼管4尾部與軟管6連接，順時針轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)盤5-6，花管3及前固定端5-1向后運動，壓縮膨脹膠囊5-2使其膨脹，封堵探測孔I。將軟管6另一個接頭與氣室進口 7-1相連，打開抽氣泵開關(guān)7-5，進行預(yù)抽，將探測孔I及管路內(nèi)的空氣排出；一分鐘后打開檢測開關(guān)7-6，監(jiān)測探測孔I內(nèi)的氣體濃度和溫度，監(jiān)測完成后，關(guān)閉抽氣泵開關(guān)7-5和檢測開關(guān)7-6，監(jiān)測數(shù)據(jù)被存儲在存儲器內(nèi)，可將數(shù)據(jù)上傳至計算機做進一步分析。
權(quán)利要求
1.一種煤礦火區(qū)環(huán)境參數(shù)快速定量監(jiān)測裝置，該煤礦火區(qū)環(huán)境參數(shù)快速定量監(jiān)測裝置包括紅外溫度傳感裝置，其特征在于紅外溫度傳感裝置后部連接有鉆孔快速密封裝置，紅外溫度傳感裝置后端連接有檢測裝置，紅外溫度傳感裝置包括紅外傳感器和導(dǎo)線，紅外溫度傳感器鑲嵌在空心鋼管頂部，空心鋼管前部設(shè)有篩孔，空心鋼管后端設(shè)有外螺紋，軟管一端與空心鋼管后端相連，軟管另一端與檢測裝置內(nèi)的氣室進口相連，導(dǎo)線位于空心鋼管和軟管內(nèi)，紅外溫度傳感器通過導(dǎo)線與檢測裝置相連；鉆孔快速密封裝置包括前固定端、膨脹膠囊、后固定端、軸承、固定軸及旋轉(zhuǎn)盤螺，前固定端與套在空心鋼管外面的花管后端相連，膨脹膠囊設(shè)在前固定端和后固定端之間，后固定端內(nèi)設(shè)有帶固定軸的軸承，固定軸與空心鋼管間通過外螺紋連接，旋轉(zhuǎn)盤在后固定端后面通過外螺紋與空心鋼管相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煤礦火區(qū)環(huán)境參數(shù)快速定量監(jiān)測裝置，其特征在于檢測裝置包括氣室，氣室內(nèi)布置有六個氣體傳感器，抽氣泵與氣室出口相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種煤礦火區(qū)環(huán)境參數(shù)快速定量監(jiān)測裝置，該快速定量監(jiān)測裝置包括紅外溫度傳感裝置，紅外溫度傳感裝置后部連接有鉆孔快速密封裝置，紅外溫度傳感裝置后端連接有檢測裝置，軟管一端與空心鋼管后端相連，軟管另一端與檢測裝置內(nèi)的氣室進口相連，鉆孔快速密封裝置的前固定端與套在空心鋼管外面的花管后端相連，膨脹膠囊設(shè)在前固定端和后固定端之間，固定端內(nèi)設(shè)有帶固定軸的軸承，固定軸與空心鋼管間通過外螺紋連接，旋轉(zhuǎn)盤在后固定端后面通過外螺紋與空心鋼管相連。適用于監(jiān)測煤礦井下火區(qū)的溫度及多種指標(biāo)性氣體的濃度，工藝簡單，檢測氣體全面，監(jiān)測參數(shù)可靠。
文檔編號G01D21/02GK102980613SQ20121052191
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月7日
發(fā)明者周福寶, 宋小林, 洪克寬, 李建龍, 李海鑒, 宋國正, 楊磊, 胡勝勇, 史波波 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)