[发明专利]矿井气体束管管路监测系统

说明书

所属技术领域

本发明涉及煤矿井下气体束管监测系统，尤其涉及矿井气体束管管路监测系统。

背景技术

目前，国内外煤矿井下预报自然发火主要采用气体分析法，主要实现形式是使用矿井气体束管监测系统，同时可以提供瓦斯防治依据。在我国煤矿中已经普及和广泛应用。在生产矿井进行常规预测预报，在矿井救灾时期为救灾服务。基本原理是从地面敷设多路束管至采煤工作地点或采空区等需监测地点，利用真空抽气泵将采样气体抽至地面气相色谱仪进行气体组份分析，根据CO、CH₄、C₂H₄、O₂等气体组份变化计算采样点的温度等，实现对矿井自燃火灾的早期预测，也可用来进行矿井可燃气体爆炸危险性、火灾危险程度识别。矿井气体束管监测系统出现问题和故障率最高的部分是矿井气体束管监测系统的束管管路部分，由于束管管路数较多，由地面到井下采气地点线路长，束管分路箱、快速接头较多，束管本身为塑料材质且管径较小，束管管路容易积水、积尘导致束管管路堵塞故障，甚至出现束管管路堵死故障；矿井下岩石或煤炭崩落及机械碰撞有束管管路漏气故障出现，甚至造成束管管路断裂的断路故障，对此目前无任何有效报警机制，导致矿井气体束管监测系统检测结果不一定为真值，严重影响矿井气体束管监测系统可用性及可靠性。目前矿井气体束管监测系统束管管路采用维修人员不定期的进行管路巡查，同时监测人员可以根据地面控制柜压力表的负压值判断管路的情况，当负压值突然减低时说明管路出现了断路漏气现象，当负压值增高时，说明管路发生了堵塞。通过地面压力表变化可定性找出管路存在的故障，但具体查找管路故障点非常困难，需维护人员将束管管路从头到尾进行查找，一般束管管路长度达十余公里以上，管路数目众多维护起来费时、费力，总体效率低下，影响了矿井气体束管监测系统对煤矿井下气体的实时监测，有造成安全事故的可能。煤矿为了保证安全生产，急需具有有自动监测束管管路故障功能的矿井气体束管管路监测系统的矿井气体束管监测系统。

发明内容

为克服现有矿井气体束管监测系统以上技术缺点和存在的不足，确保束管管路故障及时有效排除，保证矿井气体束管监测系统可用性及可靠性。

本发明提供一种矿井气体束管管路监测系统，它包括地面上电源电连接抽气泵、PLC可编程控制的束管控制柜、工控机，特点在于：工控机电连接信号转换接口，PLC可编程控制的束管控制柜束管连接井下配有外接电源箱的若干分路箱，信号转换接口由系统通讯线连接若干分路箱的通讯接口。

其中：分路箱内设有单片机分别电连接通讯接口、外接电源箱、实时数据显示窗口、实时工作状态窗口、声音报警器，单片机还分别电连接设置在各单束管接头内的流量传感器探头、压力传感器探头。

其中：单束管接头包括带有束管管路单路进气接口、束管管路单路出气接口的分路单元上部，带有储水室、放水口、放水阀、内置滤水网的分路单元下部，分路单元上部和分路单元下部由固定螺纹固定。

其中：分路箱内设有单片机分别电连接通讯接口、外接电源箱、实时数据显示窗口、实时工作状态窗口、声音报警器，单片机还分别电连接设置在带有束管管路单路进气接口的流量测量气室内的流量传感器探头，设置在带有束管管路单路出气接口的压力测量气室内的压力传感器探头。

其中：分路箱由束管连接至气体监测点采样入口。

其中：系统通讯线为电缆或光纤。

其中：束管控制柜内也设有单片机分别电连接通讯接口、实时数据显示窗口、实时工作状态窗口、声音报警器，单片机还分别电连接设置在各单束管接头内的流量传感器探头、压力传感器探头。

方便理解介绍一下一种矿井气体束管管路监测系统的监测方法， 

①首先进行束管管路气密性试验，矿井气体束管管路监测系统安装后，将气体监测点采样入口关闭，由工控机控制PLC可编程控制的束管控制柜及抽气泵对气体监测点单路束管进行抽气，观察PLC可编程控制的束管控制柜处负压达到最高负压时，由工控机关闭PLC可编程控制的束管控制柜一分钟，此时PLC可编程控制的束管控制柜处负压值无变化认定气体监测点处到PLC可编程控制的束管控制柜间束管管路气密性好，特点在于：