[实用新型]一种工作面智能监测瓦斯自动抽采装置

说明书

本实用新型公开了一种工作面智能监测瓦斯自动抽采装置，包括甲烷浓度传感器、电动球阀、柔性瓦斯抽采管和控制设备；通过甲烷浓度传感器采集采空区上隅角的实时瓦斯浓度值并与设定阈值进行比较，若超过阈值则开启电动球阀进行瓦斯抽采作业，直至低于阈值关闭电动球阀，如此循环往复，根据实时瓦斯浓度值自动控制电动球阀的开闭，从而能起到瓦斯浓度监测并自主处理瓦斯浓度过高的情况；此外，本装置设有电源管理系统，在正常工作时，整个装置的供电由矿井的660V动力电路提供电能，当矿井电路由于瓦斯浓度超限或其他情况发生断电时，电源管理系统能切换成电池电源本身存储的电能对整个装置继续进行供电，保证本装置的稳定运行。

技术领域

本实用新型涉及一种工作面智能监测瓦斯自动抽采装置，尤其适用于高瓦斯突出矿井煤巷迎头及回采工作面上隅角等容易瓦斯超限场所的瓦斯防治工作。

背景技术

我国能源结构是“富煤、贫油、少气”。在我国矿井中，高瓦斯矿井占据很大比例，而瓦斯事故是影响煤炭开采效率的主要因素之一。

我国煤矿主要是以井工开采为主，需要在地下布置挖掘大量的巷道和工作面。由于煤体瓦斯自由涌出以及采空区、邻近层瓦斯的涌入，在煤巷独头以及回采工作面上隅角经常会发生瓦斯浓度超限事故。这有可能是瓦斯预抽措施执行不到位，交换班无人值守等原因造成的。瓦斯浓度超限严重影响了矿井的正常生产进度，更严重的是威胁煤矿工人的生命安全。但是目前针对上述情况还没有相应的智能化自动瓦斯抽采装备，因此，如何提供一种监测瓦斯自动抽采装置，实现当瓦斯浓度过高时自动进行瓦斯抽采，从而保证煤巷以及回采工作面内工人的工作安全，是本行业的研究方向。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种工作面智能监测瓦斯自动抽采装置，能对上隅角高浓度瓦斯自动进行抽采，防止工作面瓦斯浓度超限事故的发生，从而保证煤巷以及回采工作面内工人的工作安全。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种工作面智能监测瓦斯自动抽采装置，包括甲烷浓度传感器、电动球阀、柔性瓦斯抽采管和控制设备；

所述柔性瓦斯抽采管一端朝向采空区上隅角，甲烷浓度传感器装在采空区上隅角处，柔性瓦斯抽采管另一端与电动球阀一端连通，电动球阀另一端与瓦斯抽采管路连通；

所述控制设备包括本安型腔体、隔爆型腔体、PLC控制器、显示器、电池电源、继电器和电压转换器，本安型腔体固定在隔爆型腔体上部，所述隔爆型腔体内部通过隔爆墙分隔成腔室一和腔室二，电池电源装在腔室一内，腔室一侧部装有插电口，插电口与电池电源连接，用于为电池电源输送电能，所述继电器和电压转换器装在腔室二内，电池电源通过电线穿过隔爆墙依次连接电压转换器和继电器后，再进入本安型腔体与PLC控制器连接，显示器嵌在本安型腔体表面，PLC控制器装在本安型腔体内部；PLC控制器通过数据总线与电动球阀和甲烷浓度传感器连接，用于获取采空区上隅角的实时瓦斯浓度数据，并与设定阈值比较后控制电动球阀的开闭；显示器用于显示PLC控制器反馈的数据；电池电源为上述各个电气元件供电。

进一步，还包括电源管理系统，电源管理系统与电池电源连接，用于当外接供电停止时，控制电池电源持续为整个装置进行供电。这样能在矿井外部供电由于瓦斯浓度超限或其他情况发生断电时，电源管理系统能继续控制电池电源本身存储的电能对整个装置继续进行供电，保证本装置的稳定运行。

进一步，所述柔性瓦斯抽采管与电动球阀之间通过宝塔接头及法兰连通。采用这种连接结构不仅便于安装，而且连通后的密封性较好。

进一步，所述显示器为触摸式显示屏。采用这个结构，能通过显示器直接输入设定甲烷浓度阈值，便于后续的使用。

进一步，所述PLC控制器为本安型。采用本安型保证整个装置在矿井下的安全稳定运行。