[实用新型]煤矿井下指标气体富集装置

说明书

技术领域

本实用新型属于煤矿井下气体分析技术领域，具体涉及一种煤矿井下指标气体富集装置。

背景技术

在煤矿生产过程中，煤炭自燃严重威胁着井下人员的生命安全和矿井安全。我国煤炭自燃约占井下火灾70%，自然发火严重的矿区达80%～90%。随着煤田大规模开发，自燃火灾已成为煤矿生产重大灾害之一，严重地制约着矿井可持续发展。矿井火灾防治关键在于煤自燃早期预测预报技术。煤自燃过程产生的指标气体具有灵敏度高、生成速度快等特性，直接反映煤自燃信息，进而可判断矿井火灾情况，达到预测预报煤自燃状态目的。煤自燃指标气体主要有CO、C₂H₄和H₂。然而，在实际生产过程中，煤自燃产生的指标气体容易被矿井下空气稀释，引起H₂和C₂H₄浓度（通常0.01ppm）远低于气相色谱检测极限（1ppm），导致煤自燃过程中产生的指标气体无法被检测到，无法对煤自燃状态进行及时预测预报，延误了最佳防治时间，从而引起矿井火灾灾害发生。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种煤矿井下指标气体富集装置。

本实用新型所采用的技术方案是：一种煤矿井下指标气体富集装置，包括过滤装置、真空泵、加热装置、吸收装置、解析装置、分子筛，所述的吸收装置装有H₂吸附剂与CO、C₂H₄吸附剂，所述的过滤装置进气口分别连接氮气关断阀与井下气体关断阀，过滤装置出气口连接真空泵进气口，真空泵出气口经过气体流量计式减压阀后连接吸收装置进气口，吸收装置出气口连接解析装置进气口，解析装置出气口连接分子筛，吸收装置与解析装置通过加热装置加温。

优选的，所述的H₂吸附剂为炭质吸附剂。

优选的，所述的CO、C₂H₄吸附剂为氯化铜吸附剂。

本实用新型的有益效果是：通过搭建井下便携式煤自燃指标气体富集解析装置，实现对低浓度指标气体CO、C₂H₄和H₂的富集和解析，从而解决这些指标气体浓度低的问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1.氮气关断阀，2.井下气体关断阀，3.过滤装置，4.真空泵，5.气体流量计式减压阀，6.加热装置，7.吸收装置，8.解析装置，9.分子筛。

具体实施方式

为了能更清楚地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型进一步说明。

如图1所示，一种煤矿井下指标气体富集装置，包括过滤装置3、真空泵4、加热装置6、吸收装置7、解析装置8、分子筛9，吸收装置7装有炭质吸附剂与氯化铜吸附剂，过滤装置3进气口分别连接氮气关断阀1与井下气体关断阀2，过滤装置3出气口连接真空泵4进气口，真空泵4出气口经过气体流量计式减压阀5后连接吸收装置7进气口，吸收装置7出气口连接解析装置8进气口，解析装置8出气口连接分子筛9，吸收装置7与解析装置8通过加热装置6加温。

工作时，关掉氮气关断阀1，打开井下气体关断阀2，井下气体经过过滤装置3进入吸收装置7，炭质吸附剂吸收H₂，，氯化铜吸附剂吸收CO和C₂H₄，吸收达一定时间后关掉井下气体关断阀2，打开氮气关断阀1，向里吹入氮气，吸收的H_2、CO、C₂H₄通过热解析进入分子筛9，分子筛9将三种气体分离出来，先分离出H₂，再分离C₂H₄，最后出来的是CO，经过分离出来的气体进入色谱分析仪去分析。