[实用新型]一种煤矿井下工作面瓦斯防突装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种煤矿井下工作面瓦斯防突装置。

背景技术

煤炭是我国能源的主体，但是目前在煤炭生产过程中经常有重大事故发生，特别是瓦斯煤尘爆炸对社会经济发展的影响最为显著，严重影响着社会的和谐稳定及我国在国际社会上的形象。因此在《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》中指出公共安全是国家安全和社会稳定的基石，并确定国家公共安全技术的发展思路是“（1）加强对突发公共事件快速反应和应急处置的技术支持。以信息、智能化技术应用为先导，发展国家公共安全多功能、一体化应急保障技术，形成科学预测、有效防控与高效应急的公共安全技术体系。（2）提高早期发现与防范能力。重点研究煤矿等生产事故、突发社会安全事件和自然灾害、核安全及生物安全等的监测、预警、预防技术。” 

煤矿瓦斯灾害主要有煤（岩）与瓦斯突出、诱发大量瓦斯涌出的冲击地压、瓦斯（煤尘）爆炸、瓦斯喷出、瓦斯涌出及浓度超限等几种灾害表现形式，其中尤以煤与瓦斯突出、瓦斯（煤尘）爆炸造成的伤害最大。对煤与瓦斯突出和冲击地压进行有效的预测和预警是一个世界性难题，它涉及工程岩体动力学、吸附解吸动力学、瓦斯煤岩体两相耦合力学、渗流力学、地质力学、地球物理学、自动控制、监测监控技术等不同专业的知识。而有效预防瓦斯煤尘爆炸还涉及燃烧爆炸动力学、气固两相吸附动力学、流体动力学、传质传热学等。因此，瓦斯灾害预警系统的研究是涉及多学科、多领域的复杂性科学问题。

90%左右瓦斯气体以吸附状态存在于煤层内，其余的以承压游离状态存在于煤岩体孔裂隙内。大地构造运动的作用使煤岩体内存在许多断层、褶曲、节理和裂隙等地质构造，这些地质构造改变了煤岩体物理力学性质，属弱结构面，同时也可能是高压游离瓦斯富集的场所，是煤（岩）与瓦斯突出易发生地点。在采掘作业影响下，当煤岩体的物理力学平衡状态破坏到一定程度时，为高压瓦斯能、弹性能、位能的释放创造了条件就会发生煤与瓦斯突出、冲击地压、瓦斯异常涌出等瓦斯灾害。因此，认识这种物理平衡状态的破坏过程及其伴随的物理现象，掌握瓦斯灾害发生的条件，提出瓦斯灾害预测预警技术指标是保障煤矿安全生产和瓦斯灾害预测预警监控系统研究研制的基础和前提。

国内外煤与瓦斯突出预测方法主要有：以扩散解吸指标为主的接触式方法，以电磁辐射波探测、无线电波透视探测技术、弹性波探测技术等地球物理方法为主的非接触式法，人工智能综合数学分析法。传统的接触式预测方法目前技术比较成熟，已纳入国家标准，但很难连续在线监测。非接触式预测方法可以实现连续监测，但该技术目前在煤矿井下应用还不成熟。因此，对现有技术应当进一步改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种煤矿井下工作面瓦斯防突装置，以克服目前现有技术存在的上述不足。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：

一种煤矿井下工作面瓦斯防突装置，包括若干个信号采集装置，信号采集装置连接传输分站，传输分站连接环网交换机，环网交换机连接工控机，信号采集装置、传输分站和环网交换机通过线缆连接本安电源；所述环网交换机安装于矿井下具有以太网的地方，环网交换机通过工业光纤以太环网监控系统与工控机连接；所述信号采集装置包括压力传感器和瓦斯探头, 压力传感器通过液压胶管与瓦斯探头连接，所述压力传感器和所述瓦斯探头固定安装在液压支架上。

所述信号采集装置的个数为256个，信号采集装置通过线缆快速插座经总线串联，信号采集装置通过总线与传输分站连接。

优选的，所述环网交换机通过RS232或以太网接口与所述工控机连接。

本实用新型的有益效果为：对矿井综采工作面瓦斯突出可能性进行实时分析，给煤矿管理机关提供准确的瓦斯突出可能性数据，有效的减少瓦斯突出时带来的危险；为分析工作面瓦斯突出提供重要的瓦斯数据。

附图说明

下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型实施例所述的一种煤矿井下工作面瓦斯防突装置的采集装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例所述的一种煤矿井下工作面瓦斯防突装置的传输示意图；

图3是本实用新型实施例所述的一种煤矿井下工作面瓦斯防突装置的安装示意图；

图4是本实用新型实施例所述的一种煤矿井下工作面瓦斯防突装置的采场支架载荷与工作面位置的回归关系图；

图5是本实用新型实施例所述的一种煤矿井下工作面瓦斯防突装置的煤壁前方支承压力峰值位置与工作面位置的对应关系图；