[发明专利]一种地下空间爆破炮烟有毒有害气体的全段面监测方法

说明书

本发明公开了一种地下空间爆破炮烟有毒有害气体的全段面监测方法，底盘(1)为三角形或四边形的平面布置结构，行走轮(3)安装在底盘(1)的下方，行走轮(3)由行走驱动器(4)控制并通过无线或有线方式由操作人员远程操控；支撑架(5)为方框型结构，迎爆破工作面(17)竖直安装在底盘(1)的中央，炮烟监测仪(10)安设在移动杆(7)上的保护盒(9)内；通过操控器控制行走驱动器(4)，将专用炮烟监测装置行走至距离爆破工作面5m以上的安全距离位置，远程操控移动杆驱动器(6)使移动杆(7)在支撑架(5)上左右移动。本发明可以防止爆破炮烟中毒窒息事故，提高生产作业安全，同时减小地下空间爆破通风时间和耗电量。

技术领域

本发明属于爆破工程中有毒有害气体监测技术领域，尤其是涉及一种对地下空间爆破作业中产生炮烟中有毒、有害气体的全段面监测方法，可在地下矿山、公路隧道、铁路隧道等地下空间爆破炮烟监测领域广泛应用。

背景技术

炸药爆破是当前公认的最经济高效的岩石破碎手段，但同时炸药爆破也引发了炮烟危害控制难题；爆破炮烟中含有大量的一氧化碳和氮的氧化物等有毒有害气体，不仅污染了生产作业环境，还对现场作业人员的身体健康和生命安全构成严重威胁，同时排放到大气中也污染了空气环境。对于地下空间，如地下矿山和隧道爆破时，生产作业面狭窄，现场通风条件差，炮烟稀释扩散慢，易于引发爆破炮烟中毒事故，且一旦发生，事故人员伤亡多，经济和财产损失严重。

当前，通常采用机械通风的方式排出工作面的炮烟。为有效掌握现场作业面爆破炮烟浓度，通常采用有毒有害气体监测仪进行现场监测，然而有毒有害气体监测仪通常固定在巷道壁上，监测位置不能自由移动，仅能掌握巷道壁处气体浓度，不能确定全断面不同位置有毒有害气体的分布状态，同时无法测得与爆破位置不同距离处的有毒有害气体浓度。

由于掘进工作面通风方式的不同，同一断面不同位置的有毒有害气体浓度也不同。因此，如何自动化高效监测不同位置的爆破有毒有害气体浓度对于全面掌握爆破炮烟分布规律至关重要，同时对于确定可靠的通风时间和节能降耗具有重要意义。

发明内容

为了掌握地下空间爆破全断面炮烟浓度分布状态及演变规律，为生产作业安全提供指导依据，本发明提供一种地下空间爆破炮烟有毒有害气体的全段面监测方法。

为实现本发明的上述目的，本发明一种地下空间爆破炮烟有毒有害气体的全段面监测方法采用以下技术方案：

1)采用的专用炮烟监测装置由炮烟监测仪、炮烟监测仪安设装置构成；所述的炮烟监测仪安设装置含有底盘、椭球平衡器、行走轮、行走驱动器、支撑架、移动杆驱动器、移动杆、红外距离探测仪、影像采集仪；底盘为三角形或四边形的平面布置结构，具有一定的厚度，以提高装置的整体稳定性；椭球平衡器；位于底盘的中心，可以保证装置在复杂环境下的自平衡稳定性，适应坑洼不平的地形状况；行走轮安装在底盘的下方，行走驱动器控制安装在底盘的外侧，行走轮由行走驱动器控制并通过无线或有线方式由操作人员远程操控；所述的支撑架为方框型结构，迎爆破工作面竖直安装在底盘的中央，支撑架采用高强度硬质材料制作，用于固定支撑移动杆，且可以根据掘进工作面大小对支撑架的尺寸进行灵活控制；移动杆通过滑动卡竖向安装在支撑架的上、下边框上，移动杆与移动杆驱动器连接，通过移动杆驱动器可以远程控制移动杆在支撑架上的灵活移动，以调整适宜的监测位置，实现掘进断面不同位置的炮烟监测；炮烟监测仪安设在移动杆上的保护盒内，既可以防止爆破飞散岩块损坏炮烟监测仪，又不影响炮烟监测；在底盘靠近爆破工作面的一侧竖向设有固定架，红外距离探测仪、影像采集仪安装在固定架上；所述移动杆由两个U型构件反扣并通过固定销固定而成，监测仪线缆位于移动杆内的闭合空间内，可以防止线缆受到爆破飞散物岩块的伤害；移动杆采用高强度硬质材料制作，尺寸可以根据掘进工作面的宽度和高度参数进行灵活调整，以适应现场工作面条件的变化。

红外距离探测仪配有定位器，用于准确掌握装置与工作面的距离；影像采集仪，紧邻红外距离探测仪，用于探测装置行走前方的影像资料，为操控人员提供操作决策依据。

2)监测实施步骤为：