[发明专利]一种可自动分流高低浓度瓦斯气体的装置及其分流方法

说明书

本发明提供的一种可自动分流高低浓度瓦斯气体的装置及其分流方法，所述装置包括与瓦斯抽采管道进行连接的管体、设置在管体分岔处用于不同浓度瓦斯气体分流的阀门、阀门转换器及阀门转换器控制箱、设置于管体来流方向用于检测与记录瓦斯气体浓度的瓦斯气体浓度采集器及与其相连的瓦斯气体浓度采集器数据箱，还包括设置在管体外部的主控制箱。本装置可以实时精准的自动对高、低浓度瓦斯进行分流，从而降低工人的劳动强度，提高高浓度瓦斯气体的利用率、瓦斯气体的抽采率，降低瓦斯气体对环境的污染及提高管道(或钻孔)的有效利用率，增强矿下瓦斯气体抽采效果，保障矿井安全生产。所述装置便于制造，操作方便，实用性强。

技术领域：

本发明涉及矿山安全工程技术领域，具体涉及一种可自动分流高低浓度瓦斯气体的装置及其分流方法。

背景技术：

瓦斯抽采是防治煤矿瓦斯灾害，保证矿井安全生产的重要措施。通常采用向煤层打钻孔、开掘巷道或向采空区埋管的方式对瓦斯气体进行抽采，抽采出的瓦斯气体沿着管道被输送到地面。抽采出的高浓度瓦斯(一般指体积浓度在25％-30％以上)储存到罐体中，以备民用或发电；抽采出的低浓度瓦斯一般直接排放到大气中。《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》中第十四条规定根据需要矿井要分别建立高、低负压抽采瓦斯系统。一般是瓦斯浓度较高时利用高负压抽采系统，瓦斯浓度较低时利用低负压抽采系统，两个抽采系统是相互独立的。在高浓度瓦斯抽放系统中，需要工作人员定期对管道各气体汇合点的瓦斯浓度进行检测，当汇合点瓦斯浓度低于要求浓度时要及时的将流入汇合点一侧的管道(或钻孔)关闭，防止低浓度瓦斯进入高浓度瓦斯抽采系统，被关闭的管道(或钻孔)通常做报废处理，很少一部分后期会被接入低浓度瓦斯抽采系统继续抽采。

现有的瓦斯抽采系统中主要存在以下不足：1)人工定时的对瓦斯气体汇合点进行气体浓度检测，即会增加工作人员劳动强度，又会产生检测或关闭不及时，使一部分低浓度瓦斯气体进入高浓度瓦斯抽采系统，对高浓度瓦斯利用产生影响。2)受煤层内瓦斯流动及煤层开采的动态影响，管道(或钻孔)中的瓦斯浓度会不断变化，仅依据一时的检测结果便把管道(或钻孔)进行关闭、报废或联接到低浓度瓦斯系统中，这不仅会降低煤层内瓦斯的抽采率、利用率、管道(或钻孔)的有效利用率，而且还会增加瓦斯气体对大气的污染、低浓度瓦斯抽采系统的危险性，甚至会影响煤矿的安全生产。3)对管道内瓦斯气体浓度检测时，假设管道某一断面内瓦斯浓度相等，用一点瓦斯浓度代替某一断面瓦斯浓度。而实际情况却并非如此，管道越粗，某一断面内瓦斯浓度变化越大。因此在此假设前提下检测出的瓦斯浓度不够精确。

因此，需要提出一种更适用的可自动分流高低浓度瓦斯气体的装置及其分流方法，以解决上述问题。

发明内容：

本发明的目的是提供一种能够根据管道中瓦斯浓度自动对瓦斯气体进行分流，以达到提高瓦斯抽采率和利用率目的的可自动分流高低浓度瓦斯气体的装置及其分流方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种可自动分流高低浓度瓦斯气体的装置，包括：管体，所述管体为Y型结构，其包括第一管道、第二管道和第三管道，所述第一管道的入口端与瓦斯抽采管道相连通，所述第一管道的出口端与所述第二管道和第三管道的入口端相连通，所述第二管道的出口端与高瓦斯管道相连通，所述第三管道的出口端与低瓦斯管道相连通，所述第二管道和第三管道的相交处设置有叶片轴，所述叶片轴上设置有叶片，所述叶片轴转动，带动所述叶片转动，以挡止所述第二管道或者第三管道的出口端；

所述管体外侧设置有阀门转换器控制箱，其包括命令信号接收器及命令信号处理器II，所述命令信号接收器与所述命令信号处理器II连接，所述命令信号处理器II与第一电机和第二电机连接，所述第一电机和第二电机的输出轴上分别通过联轴器连接有传动轴，所述传动轴端部均设置有第一齿轮，所述叶片轴延伸至所述管体外部的轴身上设置有第二齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮垂直咬合，所述第一齿轮带动所述第二齿轮转动，所述第二齿轮顺时针转动，所述叶片挡止所述第二管道的出口端，所述第二齿轮逆时针转动，所述叶片挡止所述第三管道的出口端；