[发明专利]一种矿井一孔多段瓦斯压力实时监测装置及其安装方法

说明书

本发明提供一种矿井一孔多段瓦斯压力实时监测装置及其安装方法，包括钢管，钢管的外壁上沿长度方向分布设置有至少三个气体压力传感器，其中两个气体压力传感器分别设置于钢管的两端，每个气体压力传感器外均套设有管状硬性PVC罩，管状硬性PVC罩上开设有气孔，每个气体压力传感器均连接有数据传输线，且数据传输线均由钢管内部伸至钢管的同一端，相邻两个气体压力传感器之间的钢管内通过密封装置密封，相邻两个气体压力传感器之间的钢管外套设有水压密封装置。以解决现有瓦斯压力测定装置已经远远无法满足现代矿井安全生产要求的问题。本发明属于煤层瓦斯压力监测领域。

技术领域

本发明涉及一种瓦斯压力实时监测装置及其安装方法，属于煤层瓦斯压力监测领域。

背景技术

瓦斯是无色、无味的气体，其对空气的相对密度是0.554，在标准状态下瓦斯的密度为0.716kg/m³，瓦斯的渗透能力是空气的1.6倍，难溶于水，不能维持呼吸，达到一定浓度时，能使人因缺氧而窒息。在煤体或围岩中，瓦斯以游离状态和吸着状态存在的。瓦斯不助燃，但它与空气混合成一定浓度后，遇火能燃烧、爆炸。瓦斯爆炸时会产生3个致命的因素：爆炸火焰、爆炸冲击波和有毒有害气体。瓦斯爆炸不仅造成大量的人员伤亡，而且还会严重摧毁矿井设施、中断生产。矿井瓦斯爆炸往往引起煤尘爆炸、矿井火灾、井巷坍塌和顶板冒落等二次灾害。煤矿瓦斯爆炸事故是矿井事故中最严重的灾害，所以针对瓦斯压力是否超限，制作出了各种类型的瓦斯压力测定装置。但是随着煤矿生产技术水平的快速发展，煤矿的生产能力大大提高，开采的深度也大大增加，同样矿井瓦斯赋存条件也越显复杂，涌出量也大大增加，以往的瓦斯压力测定装置已经远远无法满足现代矿井安全生产的要求。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种矿井一孔多段瓦斯压力实时监测装置及其安装方法，以解决现有瓦斯压力测定装置已经远远无法满足现代矿井安全生产要求的问题。

为解决上述问题，拟采用这样一种矿井一孔多段瓦斯压力实时监测装置，包括钢管，钢管的外壁上沿长度方向分布设置有至少三个气体压力传感器，其中两个气体压力传感器分别设置于钢管的两端，每个气体压力传感器外均套设有管状硬性PVC罩，管状硬性PVC罩上开设有气孔，气体压力传感器通过管状硬性PVC罩固定于钢管上，例如：可在钢管的外壁开设卡槽，将管状硬性PVC罩卡设于卡槽内，以实现气体压力传感器和管状硬性PVC罩的固定，每个气体压力传感器均连接有数据传输线，且数据传输线均由钢管内部伸至钢管的同一端，用以与外部的主机等连接，相邻两个气体压力传感器之间的钢管内通过密封装置密封，即通过该密封装置将相邻两个气体压力传感器之间的钢管内腔密封分隔，相邻两个气体压力传感器之间的钢管外套设有水压密封装置，由于该钢管的使用是将其放入在煤层所钻出的探测孔内，用以将相邻两个气体压力传感器之间的孔腔密封分隔。

前述监测装置中，所述密封装置为密封塞，数据传输线穿过密封塞并伸出；

前述监测装置中，所述水压密封装置为空心的弹性密封环，即环形封孔胶囊，且该弹性密封环还连接有注水管，通过注水管向环内注水使弹性密封环膨胀，从而将钢管与钻孔之间密封，将钻孔分段，每段均通过一个气体压力传感器监测气压；

前述监测装置中，管状硬性PVC罩长20cm，直径20mm，管状硬性PVC罩的管壁上开设有细密孔，以实现内外气压相同，同时避免传感器受到损伤；

本发明还提供一种矿井一孔多段瓦斯压力实时监测装置的安装方法，具体方法如下：

1)首先，使用钻头按照要求，从开采面向煤层进行水平钻孔操作，在煤层中打探测孔；

2)在钻孔深度达到预定地点之后撤出钻杆，用清水对钻孔进行清洗；

3)取钢管，在钢管的外壁上沿长度方向分布设置多个气体压力传感器，气体压力传感器均连接有数据传输线，且数据传输线均由钢管内部伸至钢管的同一端，相邻两个气体压力传感器之间的钢管内通过密封装置密封，相邻两个气体压力传感器之间的钢管外套设有水压密封装置；