[实用新型]一种钻孔不同深度的瓦斯浓度实时监测系统

说明书

技术领域

本实用新型属于煤矿安全技术领域，涉及一种煤矿瓦斯浓度监测系统，具体涉及一种钻孔不同深度的瓦斯浓度实时监测系统。

背景技术

我国常规能源构成中，煤炭资源总量为5.57万亿吨，在我国一次能源生产和消费结构中的比重分别占76％和69％，煤炭作为我国的主体能源，在促进我国国民经济发展中有重要的作用。随着浅部资源逐渐减少，煤炭资源开采已逐渐进入深部开采的新常态，煤炭资源开采进入深部以后，煤岩的基本力学性质破坏变形规律与浅部有着明显的差异性，对于煤矿的安全生产提出了全新的挑战。对于煤矿井，瓦斯浓度过高是造成煤矿事故的主要原因之一，进入深部以后随着煤岩体的力学特征变化，其深部煤层瓦斯的赋存特征、瓦斯随开采的变化特征与浅部煤层存在明显的不同，深部煤炭资源开采面临瓦斯安全问题也日益严峻。因此，为了探究深部煤层瓦斯赋存特征及开采影响下瓦斯的运移规律，在工程实践中对煤层内瓦斯浓度进行实时监测，避免瓦斯过高而造成的灾害事故，为瓦斯的抽采和治理提供依据。

煤矿企业中瓦斯浓度监测系统及瓦斯浓度监测设备，主要是涉及对不同工作面、不同钻孔内煤层瓦斯浓度监测。然而，由于在煤层中赋存的不均匀性，且深部煤层其瓦斯展现出浅部明显不同的特征，因此深部煤层内同一钻孔不同钻孔深度，其瓦斯浓度含量的变化不得而知。在煤矿企业瓦斯治理中，瓦斯治理方案大多还是根据传统的方式及经验进行设计，对于深部煤层瓦斯治理，工程实践中涉及的瓦斯抽采孔布置方式、钻孔深度、钻孔直径、钻孔倾角和封孔长度的确定值得考量。因此亟需一种简单便捷、高智能化、高精度的钻孔不同深度瓦斯浓度实时监测系统。

实用新型内容

鉴于上述不足，本实用新型提供一种钻孔不同深度的瓦斯浓度实时监测系统，实现对钻孔不同深度的瓦斯浓度实时监测，实时获取瓦斯浓度信息及浓度变化特征，及时发出瓦斯高浓度预警，避免瓦斯事故的发生，提高井下作业的安全性，本系统结构简单，智能化程度高，操作方便。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种钻孔不同深度的瓦斯浓度实时监测系统，包括一瓦斯浓度采集主机、一采集仪和若干浓度传感器，该瓦斯浓度采集主机通过线缆与浓度传感器连接，通过无线与采集仪连接，包括一瓦斯浓度实时监测模块；每一浓度传感器均固定于一防护管内，检测瓦斯浓度信息并生成电信号，通过线缆将该电信号发送给瓦斯浓度采集主机；该采集仪通过无线与计算机连接。

进一步地，所述防护管为筒状，两端封闭，侧壁上开有多个孔洞。

进一步地，所述防护管的侧壁中部相对两侧设有两个安装孔，所述浓度传感器的外壳上设有与两个安装孔对应的两个螺纹孔，通过螺栓将安装孔和螺纹孔对应连接，以使浓度传感器固定连接于防护管内。

进一步地，所述防护管为超硬铝合金(主要是Al-Zn-Mg-Cu系合金)。

进一步地，所述浓度传感器为2至8个，相互之间并联；所述瓦斯浓度采集主机为8通道，连接不多于8个的浓度传感器。

进一步地，所述浓度传感器检测的瓦斯浓度范围为0～5000ppm。

进一步地，所述瓦斯浓度实时监测模块包括一瓦斯浓度监测子模块、一处理子模块、一存储子模块和一传输子模块，该瓦斯浓度监测子模块实时监测含瓦斯浓度信息的电信号并转换为数字信号，该处理子模块将瓦斯浓度信息进行处理分类，该存储子模块为容量大于等于1TB的存储器，该传输子模块为无线通信模块。

进一步地，所述瓦斯浓度实时监测模块包括预警子模块和图形显示子模块，该预警子模块连接一预警灯，通过该预警子模块设定一阀值，当瓦斯浓度超过该阀值时，则触发该预警灯报警；该图形显示子模块为一LED液晶显示屏。

进一步地，所述浓度传感器包括一检测单元、一微处理单元和一传输单元，该检测单元用于检测瓦斯浓度信息，该微处理单元将检测的瓦斯浓度信息转化为电信号，通过传输单元将电信号输入线缆。

进一步地，所述装有浓度传感器的防护管置于钻孔内，通过封孔剂固定，该封孔剂包括位于两端的聚氨酯和位于中间的水泥浆，通过固孔塞加聚氨酯封口，该固孔塞为木塞。

本实用新型的有益效果是：