CN109187111A - 煤矿采空区自燃三带动态划分的气体采样装置及方法 - Google Patents
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Abstract
煤矿采空区自燃三带动态划分的气体采样装置及方法，包括束管，束管由若干根单管组合且外部挤包外护皮组成，束管前端设置有采样防护装置，防护装置包括单管接头、粉尘过滤器和保护套，单管的末端通过单管接头连接粉尘过滤器，所述单管与粉尘过滤器之间设置有保护套，所述保护套为数个金属管可拆卸的连接组成。本装置可在采空区的复杂环境下正常工作，不会被落石砸坏或砸扁，并且可以非常方便的进行连接和拆卸，保证了采集的气体纯净，检测分析的数据准确有效。
Description
技术领域
本发明涉属于煤矿防火灾技术领域，具体的说是用于煤矿采空区的的气体采样装置及其使用方法。
背景技术
矿井火灾是煤矿主要灾害之一，我国56%的煤矿存在自然发火的问题，其中，采空区自然发火占主体地位，通常根据漏风情况，将采
空区划分为冷却带、氧化带和窒息带，准确掌握自燃三带的位置对采取针对性防灭火措施非常重要。在划分采空区“自燃三带”过程中，很重要的一步是分析采空区的各种气体的浓度，气体需要经过敷设在采空区内的束管，被输送至分析设备中进行气体含量的检测分析，因此检测结果的准确性在“自燃三带”划分中至关重要。传统方式一般采用束管进行气体采样，这种束管一般由聚乙烯材料制成。束管敷设在采空区内，采空区内环境恶劣，采空区内落石极易砸到采样束管，造成采样管破损。同时，落石还会砸扁采样束管，造成束管堵塞，无法采集到样气。采样管一旦破损，由于束管采用负压取气，管外气体就会混入管内，造成采集的样气不纯，同时，落石还会砸扁采样束管，造成束管堵塞，无法采集到样气。导致检测分析的数据不准确，无法反应井下真是的气体环境，因此根据这些数据划分出的“自燃三带”也是不准确的。
发明内容
为了实现上述目的，本发明提供了用于煤矿采空区的的气体采样装置及其使用方法。该装置可在采空区的复杂环境下正常工作，不会被落石砸坏或砸扁，并且可以非常方便的进行连接和拆卸，保证了采集的气体纯净，检测分析的数据准确有效。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：包括束管，束管由若干根单管组合且外部挤包外护皮组成，束管前端设置有采样防护装置，防护装置包括单管接头、粉尘过滤器和保护套，单管的末端通过单管接头连接粉尘过滤器，所述单管与粉尘过滤器之间设置有保护套，所述保护套为数个金属管可拆卸的连接组成。
为了进一步实现本技术方案，还可以采用以下技术方案：所述的保护套套在单管的外部，保护套一端连接粉尘过滤器，单管接头位于保护套的内部并设置在粉尘过滤器上，单管的末端连接单管接头。所述的保护套的一端连接粉尘过滤器，保护套的另一端设置单管接头，单管的末端与单管接头连接。所述的粉尘过滤器为一端封闭的管，且该管上设置有数个过滤孔。所述的保护套为数根钢管组成，数根钢管通过螺栓相互连接。
用于煤矿采空区的的气体采样装置的使用方法，其步骤为：
第一步，首先在采空区顶板初次来压之前，采用采样管抽气法观测采空区气体浓度分布，即自回风侧向采空区敷设采样管，采样管横跨采空区，并每隔数米布置一个采样探头，采集采空区内的气体；
第二步：通过对采集的气体进行数据分析，构建数学模型，从而初步划分出采空区“自燃火灾”三带；
第三步：在采空区初次来压之后，敷设在采空区的采样钢管被埋，无法采集气体，此时利用敷设在回风巷的多路采样钢管继续采样，采样管保护套可拆卸的连接，可以非常方便的进行连接和拆卸，采空区初次来压之后，将被埋住的那一段金属管从采样金属管上拆下，采样管其他部分继续采样，采样管随着工作面的推进继续移动，采空区初次来压之后，后续的顶板来压呈周期性，随着工作面的推进，束管采样可持续进行，便可持续分析采空区内的气体变化情况，并通过构建数学模型，动态地划分采空区“自燃三带”的范围。
本发明的有益效果为：本发明有效保证了束管监测***分析数据的准确性。在采空区布置带有防护套的采样束管，保护套不会被采空区的落石砸坏，不会发生管外气体混入管内的情况，从而保证了采集到的样气始终是不被污染的、有效的，进而束管监测***分析到的采空区气体环境数据也是真实可靠的。金属管具有抗拉、抗砸的特点，可在采空区的复杂环境下正常工作，不会被落石砸坏或砸扁，同时金属管两端都有特制的接头，可以非常方便的进行连接和拆卸，使用方便，这样既保证了采集的气体纯净，还检测分析的数据准确有效。本发明还具有结构简单、紧凑以及成本低廉的优点。
附图说明：
图1为本发明第一实施例示意图；
图2为本发明第二实施例示意图；
图3为本发明装置使用方法示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
用于煤矿采空区的的气体采样装置，如图1至图2所示，包括束管，束管由若干根单管1组合且外部挤包外护皮组成，束管前端设置有采样防护装置，防护装置包括单管接头3、粉尘过滤器4和保护套2，单管1的末端通过单管接头3连接粉尘过滤器4，所述单管1与粉尘过滤器4之间设置有保护套2，所述保护套2为数个金属管可拆卸的连接组成。束管中的各个单管1延伸到各个采空区进行气体采集，单管1负责运输采集到的样气，单管1直接用单管接头3相连接，作用是保护单管1不被采空区内的落石砸坏，以保证样气能够正常采集，保护套2由多段带有螺纹的金属管螺接而成，可根据采空区的距离增减金属管的数量来调节保护套2的长度；粉尘过滤器4在采样的最前端，用来去除样品里的粉尘的水分，保证采到的样气纯净。
进一步的，如图1所示，所述的保护套2套在单管1的外部，保护套2一端连接粉尘过滤器4，单管接头3位于保护套2的内部并设置在粉尘过滤器4上，单管1的末端连接单管接头3。该结构将采样单管直接套入护套钢管内，与粉尘过滤器4连接，样气经过粉尘过滤器4直接进入单管1内，由单管1运输采集到的样气。
如图2所示，所述的保护套2的一端连接粉尘过滤器4，保护套2的另一端设置单管接头3，单管1的末端与单管接头3连接。该结构将采样单管1与保护套2一端相连，样气经过粉尘过滤器4后，先由保护套运2输，样气在保护套2内运输出采空区后，由与保护套连接的单管1继续运输，将采集的到样气运输至分析装置进行分析。
优选的，所述的粉尘过滤器4为一端封闭的管，且该管上设置有数个过滤孔。过滤孔可以过滤采空区里的粉尘和水。
为了进一步减少增加本装置的结构便携性，所述的保护套2为数根钢管组成，数根钢管通过螺栓相互连接。
用于煤矿采空区的的气体采样装置的使用方法，如图3所示，其步骤为：
第一步，首先在采空区顶板初次来压之前，采用采样钢管抽气法观测采空区气体浓度分布，即自回风侧向采空区敷设采样钢管，采样钢管横跨采空区，并每隔数米布置一个采样探头，采集采空区内的气体；
第二步：通过对采集的气体进行数据分析，构建数学模型，从而初步划分出采空区“自燃火灾”三带；
第三步：在采空区初次来压之后，敷设在采空区的采样钢管被埋，无法采集气体，此时利用敷设在回风巷的多路采样钢管继续采样，采样管保护套可拆卸的连接，可以非常方便的进行连接和拆卸，采空区初次来压之后，将被埋住的那一段金属管从采样金属管上拆下，采样管其他部分继续采样，采样管随着工作面的推进继续移动，采空区初次来压之后，后续的顶板来压呈周期性，随着工作面的推进，束管采样可持续进行，便可持续分析采空区内的气体变化情况，并通过构建数学模型，动态地划分采空区“自燃三带”的范围。
本发明有效保证了束管监测***分析数据的准确性。在采空区布置带有防护套的采样束管，保护套不会被采空区的落石砸坏，不会发生管外气体混入管内的情况，从而保证了采集到的样气始终是不被污染的、有效的，进而束管监测***分析到的采空区气体环境数据也是真实可靠的。金属管具有抗拉、抗砸的特点，可在采空区的复杂环境下正常工作，不会被落石砸坏或砸扁，同时金属管两端都有特制的接头，可以非常方便的进行连接和拆卸，使用方便，这样既保证了采集的气体纯净，还检测分析的数据准确有效。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.煤矿采空区自燃三带动态划分的气体采样装置，包括束管，束管由若干根单管（1）组合且外部挤包外护皮组成，其特征在于：束管前端设置有采样防护装置，防护装置包括单管接头（3）、粉尘过滤器（4）和保护套（2），单管（1）的末端通过单管接头（3）连接粉尘过滤器（4），所述单管（1）与粉尘过滤器（4）之间设置有保护套（2），所述保护套（2）由数个金属管可拆卸的连接组成。
2.根据权利要求1所述的煤矿采空区自燃三带动态划分的气体采样装置，其特征在于：所述的保护套（2）套在单管（1）的外部，保护套（2）一端连接粉尘过滤器（4），单管接头（3）位于保护套（2）的内部并设置在粉尘过滤器（4）上，单管（1）的末端连接单管接头（3）。
3.根据权利要求1所述的煤矿采空区自燃三带动态划分的气体采样装置，其特征在于：所述的保护套（2）的一端连接粉尘过滤器（4），保护套（2）的另一端设置单管接头（3），单管（1）的末端与单管接头（3）连接。
4.根据权利要求1所述的煤矿采空区自燃三带动态划分的气体采样装置，其特征在于：所述的粉尘过滤器（4）为一端封闭的管，且该管上设置有数个过滤孔。
5.根据权利要求1至4任一所述的煤矿采空区自燃三带动态划分的气体采样装置，其特征在于：所述的保护套（2）由数根钢管组成，数根钢管的端部通过螺栓相互连接。
6.煤矿采空区自燃三带动态划分的气体采样装置的方法，其特征在于：其步骤为：
第一步，首先在采空区顶板初次来压之前，采用采样管抽气法观测采空区气体浓度分布，即自回风侧向采空区敷设采样管，采样管横跨采空区，并每隔数米布置一个采样探头，采集采空区内的气体；
第二步：通过对采集的气体进行数据分析，构建数学模型，从而初步划分出采空区“自燃火灾”三带；
第三步：在采空区初次来压之后，敷设在采空区的采样金属管被埋，无法采集气体，此时利用敷设在回风巷的多路采样管继续采样，采样管保护套可拆卸的连接，可以非常方便的进行连接和拆卸，采空区初次来压之后，将被埋住的那一段金属管从采样金属管上拆下，采样管其他部分继续采样，采样管随着工作面的推进继续移动，采空区初次来压之后，后续的顶板来压呈周期性，随着工作面的推进，束管采样可持续进行，便可持续分析采空区内的气体变化情况，并通过构建数学模型，动态地划分采空区“自燃三带”的范围。
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