一种煤矿井下气体采样装置及方法制造方法及图纸

一种煤矿井下气体采样装置，包括包体，储气筒，橡胶管，管口切换器和气泵，储气筒并排放置在包体内，橡胶管两端分别与储气筒和管口切换器连接，管口切换器与气泵相连。气体采集包括以下步骤：将管口切换器调至目标储气筒进行气体样本采集，气袋鼓起该储气筒集气完成；下一管气体采集：当气样连续采集：直接调节管口切换器，向其余储气筒依次进行气体样本采集；当气体间断采集：将管口切换器内残余气体排空后，再进行下一管气体采集，依次完成不同气体采集。该气体采样装置便于携带，方法操作方便，有效减少携带体积，保证气样密封性，满足连续采样需要，增加井下安全监测人员工作效率，及时辨别井下危险源，保证人员生命安全和企业经济效益。

Underground gas sampling device and method for coal mine

A coal mine gas sampling device, which comprises a bag body, cylinder, rubber tube, pipe and pump switch, air cylinder placed side by side in the bag body, the rubber pipe ends are respectively connected with the air reservoir and the nozzle orifice is connected with the air pump switch, switch. The gas collection includes the following steps: the nozzle to target gas cylinder switch sampling, the cylinder gas collecting bag with a gas pipe; when the gas sample collection: continuous acquisition: direct regulation of nozzle switch, to the rest of the reservoir in gas samples collected; when the gas continuous acquisition: residual gas nozzle in the switcher emptied, then a gas collection pipe, in order to complete the acquisition of different gases. The gas sampling device is portable, convenient operation method, effectively reduce the carrying volume, ensure gas tightness, meet the needs of continuous sampling, increase the work efficiency of mine safety monitoring, timely identify underground hazards, ensure personnel safety and economic benefits of enterprise.

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿井下气体采样装置及方法
：本专利技术属于采空区气体监测
，具体涉及一种煤矿井下气体采样装置及方法。
技术介绍
：井下采空区是煤炭自燃重点防控区域，在综采技术普及的现在仍然不可避免遗煤的产生，遗煤在采空区内经历氧化、蓄热最终导致自燃，威胁了井下人员生命安全并冻结大量的矿产资源。通过井下采空区内铺设的束管对采空区内气样进行采集，再经过对气样内指标气体分析，判断当前采空区内遗煤是否有自燃危险或是否已经自燃，这样就能及时采取措施，防止采空区自燃，保证安全生产。当前气样采集工作是一个工序繁琐、效率低下的体力劳动，气样采集人员要将手动气泵两端分别连接束管和气样球，通过对手动气泵的不断抓握向气样球内输送气样，在气样充满气样球后对气样球进行封闭后再断开所有连接，造成气样采集速度缓慢，而且在需要采集气样数量多的情况下，大量充满的气样球也会造成携带体积大，各气样容易混淆的缺点。传统的气样采集方法导致采集前后两个气样的时间间隔过长，无法做到连续采集，更无法确定某个气样处在采集过程中某个时间段内，降低了准确性。由以上分析可知，现今的气样采集方法和装备弊端太多，因此有必要提出一种便携式的气样采集装置和方法，改进现今的缺陷。
技术实现思路
：本专利技术的目的是为提高气体采样效率，及时判别危险源，提供一种煤矿井下气体采样装置及方法，该装置结构简单，操作方便，易于携带，采用该装置进行气样采集可以提高气体采样效率和准确度，减轻气体采样工作负担。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种煤矿井下气体采样装置，包括包体，储气筒，橡胶管，管口切换器和气泵，其中：所述的储气筒设置若干个，所述的储气筒并排放置在包体内；所述的橡胶管设置数量与储气筒数量相对应，所述的橡胶管一端与储气筒连接，另一端与管口切换器连接；所述的管口切换器与气泵相连，所述的管口切换器用于将气泵接通至各目标储气筒相对应的橡胶管，进行气体采集。所述的包体设有拉链，所述的包体一侧设有气泵收纳袋，用于放置气泵，所述的包体另一侧设有水杯收纳袋。所述的气泵收纳袋和水杯收纳袋为网状布料，便于透气。所述的包体设有肩带，所述的肩带上设有标记卡插槽，所述的管口切换器设置在肩带上。所述的肩带为可调节肩带，所述的可调节肩带设有肩带调节扣。所述的储气筒一端设有储气筒进气口，另一端设有储气筒排气开口，所述的储气筒进气口与橡胶管连接；所述的储气筒进气口处设有气体活塞，所述的储气筒内设有复位弹簧，所述的气体活塞与复位弹簧相连接。所述的储气筒个数根据所需采样的气体种数确定。所述的管口切换器包括连接管，切换开关，切换开关滑槽，轨道，气袋和与橡胶管数量相对应的橡胶管接入口，其中：所述的橡胶管接入口与橡胶管连接，所述的橡胶管接入口相邻位置并排设置1个不连接橡胶管的关闭位置，所述的橡胶管接入口端口处设有气体控制活塞和气体控制弹簧，所述的气体控制活塞与气体控制弹簧相连，所述的气体控制活塞边缘设有通气孔，所述的橡胶管接入口端口处内表面设有与通气孔相对应的凸起，当弹簧伸展时，通气孔与橡胶管接入口端口处内表面凸起相贴合，使橡胶管接入口端口处于密封状态；所述的橡胶管接入口下方设置轨道，所述的连接管设置在轨道上，所述的连接管一侧为楔形开口，所述的楔形开口外圆周表面设有环形密封圈；气体采样时，楔形开口向上运动将气体控制活塞顶起，环形密封圈与橡胶管接入口端口外壁贴合，气样由通气孔向橡胶管输送；所述的连接管另一侧与气袋相连，所述的气袋设有气袋进气口，工作时，所述的气袋进气口与气泵相连；所述的切换开关设置在切换开关滑槽内，所述的切换开关与连接管相连；所述的切换开关用于控制连接管在轨道上滑动至相应的橡胶管接入口；所述的切换开关设有位置控制板，所述的位置控制板与轨道相连接；所述的切换开关与位置控制板间设有开关复位弹簧。所述的切换开关控制连接管在轨道上滑动的过程为：按下切换开关，所述的位置控制板通过压缩复位弹簧，带动连接管向下运动，所述的连接管在轨道上移动至下一个橡胶管接入口。所述的轨道为双轨道。所述的气袋为橡胶气袋。所述的包体设有与橡胶管数量相对应的导出开口，所述的橡胶管穿过导出开口连接储气筒与管口切换器，所述的橡胶管由导出开口穿出后能够并列整齐排列在肩带上。所述的气泵为便携式气泵，所述的气泵为矿用本质安全型气泵。采用所述的煤矿井下气体采样装置进行气体采样的方法，包括以下步骤：(1)将管口切换器调至第一储气筒；(2)开启气泵，进行气体样本采集，完成第一储气筒集气；(3)下一管气体采集，其中：(a)当对某一地点的气样连续采集时：重复步骤(1)和(2)的操作，调节管口切换器，向其余储气筒依次进行气体样本采集；使用完毕后，将管口切换器切换至放空状态；(b)当对不同地点的气体进行间断采集时：关闭气泵，将管口切换器切换至放空位置，打开气泵，将管口切换器内残余气体排空后，再次将管口切换器滑动至下一个储气筒进行集气，依此循环，完成不同气体的采集操作；(4)进行气体检测时，将管口切换器与气相色谱仪相连，调节管口切换器到相应位置即可释放气体。所述的步骤(2)中，当气袋鼓起时，说明该储气筒充满。所述的步骤(3)(a)中，当对某一地点的气样连续采集时，将管口切换器直接切入下一橡胶管接入口，气袋内气样自动进入下一橡胶管内。本专利技术的有益效果：(1)该井下气体采样装置结构简单，便于携带，方法操作方便，可大幅度提高井下气体采样工作的效率，减轻气样采集人员负担，提高工作人员积极性；(2)该井下气体采样装置能够有效减少携带体积，弥补了传统球状气袋采样携带体积过大的缺点；(3)该井下气体采样装置克服传统球状气袋长期使用寿命缩短导致的漏气现象，，保证气样密封性，使所收集气体样本更符合现场实际，满足对气样连续采集需要；(4)采用该采样方法能够增加井下安全监测人员工作效率，及时辨别井下危险源，保证人员生命安全和企业经济效益；(5)该采样方法可以对某一地点的气样连续采集，并通过气泵流量和储气筒体积确定某气筒内气样采集的时间段，便于监测气样成分随抽采时间的变化过程，对于不同地点的气样采集同样适用。附图说明：图1为本专利技术实施例1的煤矿井下气体采样装置的结构示意图；图2为图1的煤矿井下气体采样装置的后视图；图3为本专利技术实施例1的储气筒的结构示意图；图4为本专利技术实施例1的管口切换器的结构示意图；图5为本专利技术实施例1的管口切换器中切换开关的结构示意图；其中：1-包体，2-拉链，3-储气筒，301-储气筒进气口，302-储气筒排气开口，303-气体活塞，304-复位弹簧，4-管口切换器，401-切换开关，402-橡胶气袋进气口，403-切换开关滑槽，404-橡胶管接入口，405-气体控制弹簧，406-气体控制活塞，407-通气孔，408-轨道，409-位置控制板，410-开关复位弹簧，411-关闭位置，412-橡胶气袋，413-连接管，414-环形密封圈，5-可调节肩带，501-标记卡插槽，502-肩带调节扣，6-便携气泵收纳袋，7-橡胶管，8-水杯收纳袋，9-导出开口。具体实施方式：下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细说明。实施例1如图1～5所示，一种煤矿井下气体采样装置，包括包体1，储气筒3，橡胶管7，管口切换器4和便携式气泵，该便携式气泵为矿用本质安全型气泵，其中：所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤矿井下气体采样装置，其特征在于，包括包体，储气筒，橡胶管，管口切换器和气泵，其中：所述的储气筒设置若干个，所述的储气筒并排放置在包体内；所述的橡胶管设置数量与储气筒数量相对应，所述的橡胶管一端与储气筒连接，另一端与管口切换器连接；所述的管口切换器与气泵相连，所述的管口切换器用于将气泵接通至各目标储气筒相对应的橡胶管，进行气体采集。

【技术特征摘要】
1.一种煤矿井下气体采样装置，其特征在于，包括包体，储气筒，橡胶管，管口切换器和气泵，其中：所述的储气筒设置若干个，所述的储气筒并排放置在包体内；所述的橡胶管设置数量与储气筒数量相对应，所述的橡胶管一端与储气筒连接，另一端与管口切换器连接；所述的管口切换器与气泵相连，所述的管口切换器用于将气泵接通至各目标储气筒相对应的橡胶管，进行气体采集。2.根据权利要求1所述的煤矿井下气体采样装置，其特征在于，所述的包体设有拉链，所述的包体一侧设有气泵收纳袋，用于放置气泵，所述的包体另一侧设有水杯收纳袋。3.根据权利要求2所述的煤矿井下气体采样装置，其特征在于，所述的气泵收纳袋和水杯收纳袋为网状布料，便于透气。4.根据权利要求1所述的煤矿井下气体采样装置，其特征在于，所述的包体设有肩带，所述的肩带上设有标记卡插槽，所述的管口切换器设置在肩带上。5.根据权利要求1所述的煤矿井下气体采样装置，其特征在于，所述的储气筒一端设有储气筒进气口，另一端设有储气筒排气开口，所述的储气筒进气口与橡胶管连接；所述的储气筒进气口处设有气体活塞，所述的储气筒内设有复位弹簧，所述的气体活塞与复位弹簧相连接。6.根据权利要求1所述的煤矿井下气体采样装置，其特征在于，所述的管口切换器包括连接管，切换开关，切换开关滑槽，轨道，气袋和与橡胶管数量相对应的橡胶管接入口，其中：所述的橡胶管接入口与橡胶管连接，所述的橡胶管接入口相邻位置并排设置1个不连接橡胶管的关闭位置，所述的橡胶管接入口端口处设有气体控制活塞和气体控制弹簧，所述的气体控制活塞与气体控制弹簧相连，所述的气体控制活塞边缘设有通气孔，所述的橡胶管接入口端口处内表面设有与通气孔相对应的凸起，当弹簧伸展时，通气孔与橡胶管接入口端口处内表面凸起相贴合，使橡胶管接入口端口处于密封状态；所述的橡胶管接入口下方设置轨道，所述的连接管设置在轨...

【专利技术属性】
技术研发人员：王继仁，宋冠楠，张靖，王雪峰，邸帅，李腾达，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21