[发明专利]一种判定煤矿采空区群密闭墙漏风源、汇装置及方法

权利要求书

1.一种判定煤矿采空区群密闭墙漏风源、汇装置，包括：密闭墙、观测管、3个闸阀、放水取气管、放水取气口、胶皮管、U型水柱计、巷道，所述观测管、3个闸阀、放水取气管、放水取气口、胶皮管、U型水柱计共同组成本发明的取样测量装置；所述密闭墙是隔离采空区所采取的措施，位于采空区和巷道之间；所述观测管穿过密闭墙，一端伸入密闭墙内侧的采空区，另一端位于密闭墙外的巷道并与放水取气管相连，且所述观测管位于密闭墙外的一端安装有闸阀；所述放水取气管一端与观测管相连，另一端与胶皮管的一端相连，所述放水取气管与胶皮管相连的一端安装有闸阀，所述放水取气管中间部位的下方安装有放水取气口；所述放水取气口与放水取气管是一体的，且安装在防水取气管的侧面中间部位，开口方向朝下，所述放水取气口安装有闸阀；所述胶皮管一端与放水取气管相连，另一端与U型水柱计相连；所述U型水柱计与胶皮管连接。

2.一种判定煤矿采空区群密闭墙漏风源、汇方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：

步骤一：布置装置：构筑密闭墙时，在密闭墙上设置观测管，观测管的一端伸入采空区内侧，观测管的另一端伸出采空区外侧，并在采空区外侧的观测管上布置闸阀，未使用观测管时，观测管上的阀门一直处于关闭状态；开始使用时，先关闭放水取气管和放水取气口的闸阀，将放水取气管无闸阀一端与观测管有闸阀一端相连，将胶皮管一端与放水取气管有闸阀一端相连，胶皮管另一端与U性水柱计相连；

步骤二：气体取样：保持排水取气管上的闸阀关闭，先打开观测管的闸阀，再打开放水取气口上的闸阀，若无水流出，则可进行取气，若有水流出，则应先排水，待水排尽后再取气，取气时先通过排水取气口抽出观测管内残留气体，然后抽取并收集气体作为密闭墙内气体样本，同样方法直接在密闭墙外收集气体作为密闭墙外气体样本。

步骤三：压力测量：气体取样后，关闭放水取气口上的闸阀，打开排水取气管上的闸阀，待U型水柱计稳定后，读取示数测得密闭墙内外压差，同时测量密闭墙外巷道的绝对大气压和能位，绝对大气压和能位测量可使用矿井通风参数检测仪完成，同一密闭墙在巷道的不同绝对大气压下分别进行密闭墙内外压差的测量并记录，完成后关闭所有闸阀，依次拆卸取下U型水柱计、胶皮管和排水取气管，前往下一密闭墙进行取样和测量；

步骤四：气样分析：在各个密闭墙处重复步骤二和步骤三，直至完成所有密闭墙内、外的气体取样和压力测量，然后将所取气体样本使用气相色谱仪分析，得到各个密闭墙内、外气样的氧气和瓦斯浓度；

步骤五：数据整理及分析：将测得不同闭墙的气样浓度分析数据、能位数据、密闭墙内外压差和在不同绝对大气压下内外压差的变化值进行统计整理，并将各密闭墙处测得的数据进行对比分析，密闭墙漏风源、汇的判定条件如下：

以下条件均满足时，可判定密闭墙存在漏风源：(1)密闭墙外能位高于其它密闭墙外能位；(2)密闭墙内气体的氧气浓度高于其它密闭墙内的氧气浓度；(3)密闭墙内外压差<0，即密闭墙内的采空区气压低，密闭墙外巷道气压高；(4)密闭墙外巷道的绝对大气压发生变化时，密闭墙内外压差的变化值小于其它密闭墙内外压差的变化值；

以下条件均满足时，可判定密闭墙存在漏风汇：(1)密闭墙外的能位低于其它密闭墙外能位；(2)密闭墙外气体瓦斯浓度高于其它密闭墙外的瓦斯浓度；(3)密闭墙内、外压差>0，也即密闭墙内的采空区气压高，密闭墙外的巷道气压低；(4)密闭墙外巷道的绝对大气压发生变化时，密闭墙内外压差的变化值小于其它密闭墙内外压差的变化值。