[发明专利]一种矿井巷道定点硫化氢采集装置及方法

说明书

一种矿井巷道定点硫化氢采集装置及方法，装置包括遥控器、拖车，拖车上设有电动机和承重合金板，承重合金板与加厚合金板前端之间设有合金钢圆杆，承重合金板与加厚合金板后端之间设有圆弧钢板，圆弧钢板上设有带有操作按钮的操作台，加厚合金板前端设有测距模块，合金钢圆杆上套装有滑动锥筒，滑动锥筒的前端连接有定点采集巷道硫化氢的多个采集腔室，通过遥控器控制巷道定点硫化氢采集装置前行，到达设定距离前方巷道迎头距离时停止，控制滑动锥筒前行，直至2#和3#同心异径管距离巷道中线与左右帮交点A、B位置处，1#同心异径管距离巷道底板中点c正上方的高度H位置处，实时采集气样。其结构简单，自动控制，采气安全。

技术领域

本发明涉及矿山机械技术领域，尤其是一种适用于掘进、回采富含硫化氢气体煤层的矿井巷道定点硫化氢采集装置及方法。

背景技术

目前，富含硫化氢气体的煤层在掘进、回采时对煤矿工人的身体健康造成损伤，低浓度的硫化氢对眼、呼吸系统及中枢神经都有影响，而高浓度硫化氢短时间内可致命。

在煤矿开采中,煤层硫化氢气体异常富集引起的异常涌出和灾害事故在国内外不断出现。有多家煤矿发生过H₂S气体突然涌出现象,并造成了事故。由于硫化氢气体密度为1.537kg/m³，比空气重，往往“悬浮”在巷道中下部区域。为了更高效地治理硫化氢气体，混合气样中其占比及重点分布区域就显得格外重要。然而，在硫化氢混合气样搜集中，仍然采用人工进行采集，造成了采集操作安全系数的降低。

发明内容

技术问题：本发明的目的是要克服硫化氢气体突然涌出造成事故的缺陷，提供一种结构简单、操作安全、使用效果好的矿井巷道定点硫化氢采集装置及方法。

技术方案：为了实现上述目的，本发明的一种矿井巷道定点硫化氢采集装置，包括遥控器，还包括由加厚合金板、对称设在加厚合金板前后两侧下方的万向轮和定向轮构成的拖车，所述的拖车上设有电动机和承重合金板，所述的承重合金板与加厚合金板前端之间设有合金钢圆杆，承重合金板与加厚合金板后端之间设有圆弧钢板，所述的圆弧钢板上设有带有操作按钮的操作台，所述的加厚合金板前端设有与遥控器无线连接的红外线测距模块，所述的合金钢圆杆上套装有滑动锥筒，滑动锥筒的前端连接有定点采集巷道硫化氢的多个采集腔室，所述电动机一端连接电缆、另一端连接牵引绳索，所述牵引绳索绕过加厚合金板尾端的固定环，再绕过设在承重合金板顶部的传动滑轮，与滑动锥筒后端相连接。

所述加厚合金板前端设有挡板和设在挡板上的牵引挂钩，所述的红外测距模块设在挡板的中部，位于合金钢圆杆前端部。

所述的合金钢圆杆的曲率半径为圆弧钢板的1.2～1.4倍，所述的加厚合金板底板长度为承重合金板高度的5.2～5.5倍。

所述的多个采集腔室为3个，3个采集腔室呈三角形排列，三角形排列的3个采集腔室中的同心异径管分为1#、2#及3#同心异径管，2#和3#同心异径管等长在同一平面上，1#异径管位于2#和3#同心异径管的下方之间，2#和3#同心异径管长度为1#异径管的1.3～1.5倍。

所述的采集腔室包括同心异径管、风管接头、激光模块、单向阀、风帽、线夹和胶囊，所述的风管接头设在同心异径管的尾端，所述的激光模块设在同心异径管的前端，所述的单向阀经螺纹固定在同心异径管前侧的外壁上，单向阀的前部经连接管与风帽相连，单向阀的后部经连接管与胶囊相连，线夹固定在胶囊的连接管上，所述的胶囊由起着缓冲作用的三个大小不同囊体构成。

所述的滑动锥筒的后端面直径是其前端面直径的1.2～1.5倍，滑动锥筒内分别开有穿过前后两个端面的3个空心孔，3个空心孔内分别设有固定套管，所述固定套管的孔内布有抗剪切强度为16MPa的锯齿凸起橡胶层，滑动锥筒的后端面中心孔内壁中嵌装有滚珠盘，滚珠盘的内径与滑动锥筒的前端面内径相同，以保证锥筒滑动的稳定性，锥筒的后端面左右两侧布置有与牵引绳索相连的绳套。

所述的线夹呈山字结构，中部立杆上设有环套，两侧立杆呈勾状。