[发明专利]一种煤矿矿井瓦斯超限检测通风装置

说明书

本发明公开一种煤矿矿井瓦斯超限检测通风装置，包括矿井掘进巷道、监测主机、通风管道、通风机、瓦斯浓度传感器、氧气浓度传感器、氮气浓度传感器、用电器故障检测设备、制氧设备和制氮设备。本发明通过对煤矿中矿井掘进巷道内各个区域瓦斯浓度实现全方位的监控，并通过监测主机对掘进巷道内导致瓦斯超限的各项环境气体数值进行综合评定，打破了传统甲烷、一氧化碳和氧气信息孤岛的现象；通过在压入风机端加入制氧和制氮设备，便于通过监测主机控制风机进风端直接对矿井掘进巷道内各个区域瓦斯浓度的降低，氮气的加入由于其惰性，还一定程度上抑制氧气和甲烷的氧化反应产生一氧化碳的反应过程。

技术领域

本发明属于煤矿安全生产监测领域，具体来说，涉及一种煤矿矿井瓦斯超限检测通风装置。

背景技术

瓦斯是煤矿井下采掘过程中从煤和围岩中涌出的有害气体的总称，通常情况下甲烷CH₄占瓦斯90%以上。瓦斯爆炸是矿井空气中的瓦斯和氧气进行剧烈化学反应、形成高温(1850-2650℃)、 高压(爆炸前空气压力的10倍)、同时产生CO等大量有毒有害气体并以极高速度沿井巷从爆炸源冲出产生动力的现象。

煤矿瓦斯通过通风装置进行排放操作时，在矿井掘进巷道内设置甲烷传感器，通过甲烷传感器，以实时监测瓦斯浓度，但由于工作环境复杂，潮湿、矿尘大、电磁干扰等因素，极易导致甲烷传感器自身出现故障(内部电子元器件发生损坏)。同时瓦斯爆炸事故不仅仅只限于甲烷一种气体含量的超限导致的，而是多种气体的融合变化导致的爆炸风险产生。

现有技术中的缺陷在于，现有矿井掘进巷道内只对单一的甲烷气体是否超限进行检测，虽然有的通风装置会对瓦斯爆炸中其他相关气体的超限检测，但并没有对与瓦斯爆炸有关的气体进行综合性的判断，并缺乏抑制瓦斯爆炸或超限的现象产生的作用设备。

发明内容

针对现有现有通风装置缺乏对与瓦斯爆炸有关的气体进行综合性的判断，并且缺乏抑制瓦斯爆炸或超限的作用设备的问题，本发明提供了一种煤矿矿井瓦斯超限检测通风装置。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种煤矿矿井瓦斯超限检测通风装置，包括矿井掘进巷道、监测主机、通风管道、通风机、瓦斯浓度传感器、氧气浓度传感器、氮气浓度传感器、用电器故障检测设备、制氧设备和制氮设备；

矿井掘进巷道包括进风口、回风巷和瓦斯混合区，通风管道包括压入管道和抽出管道，沿进风口到瓦斯混合区安装有压入管道，沿回风巷至瓦斯混合区设有抽出管道；

通风机包括压入风机和抽出风机，压入风机安装在进风口的压入管道端口，抽出风机安装在回风巷的抽出管道端口；

瓦斯浓度传感器包括第一传感器组、第二传感器组和第三传感器组，第一传感器组、第二传感器组和第三传感器组分别安装在矿井掘进巷道的进出口、瓦斯混合区和中部巷道处；

瓦斯浓度传感器设置的位置处均设有氧气浓度传感器和氮气浓度传感器；

监测主机通过电路与瓦斯浓度传感器、氧气浓度传感器、氮气浓度传感器和用电器故障检测设备连接，瓦斯浓度传感器检测到的掘进巷道内不同位置处的与瓦斯爆炸相关的气体浓度数值转化为电信号传输至监测主机，同样的氧气浓度传感器和氮气浓度传感器将掘进巷道内不同位置处的氧气浓度和氮气浓度含量转化为电信号传输至监测主机，用电器故障检测设备用于对掘进巷道内的用电器是否产生故障进行检测，若产生故障，通过电路发送故障信号给监测主机；

制氧设备和制氮设备通过管路与压入风机进风端连接，并通过控制电路与监测主机连接，监测主机通过控制电路控制制氧设备和制氮设备提供氧气和氮气的量。

进一步地，每个瓦斯浓度传感器由甲烷浓度传感器和一氧化碳浓度传感器组成；瓦斯浓度传感器集成在一个安装板上，该安装板固定在可移动设备平台上。