用于煤炭自然发火预防的监测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种用于煤炭自然发火预防的监测系统，属于井下火灾预防监测技术领域，包括自动采样部分、人工采样部分、气体分析部分；本实用新型专利技术自动采样部分在管束收集气体的同时进行气相色谱仪的预热，节省了气相色谱仪启动等待的时间，同时所采集气体中的N2，C2H4，C2H6，C2H2气体仍由气相色谱仪完成，所采集气体中的CO，CO2，CH4，O2气体，由红外线气体仪分析完成，操作简单，节省了分析时间；本实用新型专利技术还设有专门的球胆进样口，用于人工采样的检测，方便采样方式的变化。

【技术实现步骤摘要】
用于煤炭自然发火预防的监测系统
本技术涉及一种用于煤炭自然发火预防的监测系统，属于井下火灾预防监测

技术介绍
煤炭仍是我国目前重要的资源。仅山东境内，煤矿众多。由于现代煤矿均采用综采放顶煤开采技术，生产效率大幅提高的同时，也增加了煤炭自燃的风险。为及早识别和预报这种危险，各煤矿都有煤炭自然发火安全监测系统——束管监测系统，能够及时测定矿井内空气成分的变化。现有技术中，常用的束管监测系统，地上监测仪器为配置FID检测器的气相色谱仪，能够完成标志性气体的分析，但是存在开机稳定预热时间长，人员操作水平要求高，样品完成分析需要时间长，自动化程度低，需要配专门的抽气泵房等很多问题。
技术实现思路
针对以上技术问题，本技术目的在于提供一种用于煤炭自然发火预防的监测系统。本技术所述的用于煤炭自然发火预防的监测系统，包括自动采样部分、人工采样部分、气体分析部分；自动采样部分包括多路进气单元、束管抽气泵、采样抽气泵，每路进气单元包括位于井下的管束和井上的三通电磁阀，每路进气单元中管束通过管道与三通电磁阀的进气口连接，束管抽气泵进气口通过管道均与每路三通电磁阀的第一出口连接，采样抽气泵的进气口通过管道均与每路三通电磁阀的第二出口连接；人工采样部分包括多个位于井上的球胆进样口、球胆采样泵，每个球胆进样口通过管道均与球胆采样泵进气口连接，每个球胆进样口与球胆采样泵连接的管道上设有二通电磁阀，人工采样时，去井下作业的人员，带着球胆下井，在束管达不到的地方，进行人工球胆取样，取样完毕后，来到地面，将球胆插到球胆进样口，球胆采样泵启动将球胆内进气送入分析仪；气体分析部分包括气相色谱仪和红外线气体分析仪，设有总管道，采样抽气泵出气口和球胆采样泵出气口均通过管道与总管道的一端连接，总管道的另一端通过管道分别与气相色谱仪和红外线气体分析仪连接。还包括微机控制部分，微机控制部分包括微机，微机分别与三通电磁阀、二通电磁阀连接，微机和与三通电磁阀、二通电磁阀之间设有连接电路，可将微机控制信号转换为电信号，用于对三通电磁阀、二通电磁阀开关控制。气相色谱仪和红外线气体分析仪均与微机内的数据采样接口板连接，还设打印机，打印机与微机连接。进气单元中管束与三通电磁阀连接的管道上设有束管流量计。进气单元与束管抽气泵连接的管道上设有第一负压表，采样抽气泵连接的管道上有进气单元与采样抽气泵连接的管道上设有第二负压表。二通电磁阀与球胆采样泵连接的管道上设有球胆流量计。总管道上设有总流量计。束管抽气泵、采样抽气泵、球胆采样泵、气相色谱仪、红外线气体分析仪均位于井上控制柜内。本技术中，所述的采样抽气泵、束管抽气泵、球胆采样泵均为常规的抽气泵，具有对气体的抽吸能力，束管采样泵进一步选用进口无油真空泵，抽气功率大，噪音低，无须专用泵房，同时所述的束管流量计、球胆流量计、总流量计均为常规的气体流量计，用于对气体流量的计量，本技术优选气体浮子流量计。本系统工作时，束管抽气泵处于放空状态，微机控制部分控制打开三通电磁阀的第一出口，启动束管抽气泵，使束管内形成负压，即井下外部的压力大于束管内的压力，使井下气体被吸入束管，到达井上的三通电磁阀，同时待气相色谱仪达到稳定工作状态后，微机控制部分控制关闭三通电磁阀的第一出口，微机控制部分控制输出一个开关量(控制信号)给驱动电路，驱动电路的继电器吸合，接通某一路进气单元束管的三通电磁阀的第二出口，该路束管内的气体被分别送入红外线分析仪和气相色谱仪中，红外线分析仪和气相色谱仪的分析结果被送到微机的数据采样接口板上，经过信号放大，模数转换，将模拟量变成数字量，然后由分析软件进行处理，形成谱图和分析结果，分别在屏幕和打印机上表现出来，完成某一路束管气体的检测分析过程，微机内置有电路控制软件，在需要多路检测的时候，由微机按照用户设定的检测顺序和检测次数自动循环进行，自动控制电磁阀的工作，无需人工干涉，可实现24小时连续在线检测与分析，自动化程度高，进一步，操作人员通过微机控制部分设置好的参数，启动束管检测后，系统进入自动状态，连续不断地进行采样、分析、输出结果直到完成设定的次数或人工干预为止；所有分析数据均可保留，以便工作人员对数据的再利用。本技术与现有技术相比，具有以下有益效果。(1)本技术在管束收集气体的同时进行气相色谱仪的预热，节省了气相色谱仪启动等待的时间，同时所采集气体中的N2，C2H4，C2H6，C2H2气体仍由气相色谱仪完成，所采集气体中的CO，CO2，CH4，O2气体，由红外线气体仪分析完成，操作简单，节省了分析时间；(2)本技术还设有专门的球胆进样口，用于人工采样的检测，方便采样方式的变化。附图说明图1、本技术一实施例结构示意图。图中：1、束管流量计2、三通电磁阀3、第一负压表4、束管抽气泵5、二通电磁阀6、球胆流量计7、球胆采样泵8、第二负压表9、采样抽气泵10、总流量计11、气相色谱仪12、红外线气体分析仪13、总管道。具体实施方式下面结合实施例和说明书附图对本技术做进一步说明。如图1所示，本技术所述的用于煤炭自然发火预防的监测系统，包括自动采样部分、人工采样部分、气体分析部分；自动采样部分包括多路进气单元、束管抽气泵4、采样抽气泵9，每路进气单元包括位于井下的管束和井上的三通电磁阀2，每路进气单元中管束通过管道与三通电磁阀2的进气口连接，束管抽气泵4进气口通过管道均与每路三通电磁阀2的第一出口连接，采样抽气泵9的进气口通过管道均与每路三通电磁阀2的第二出口连接；人工采样部分包括多个位于井上的球胆进样口、球胆采样泵7，每个球胆进样口通过管道均与球胆采样泵7进气口连接，每个球胆进样口与球胆采样泵7连接的管道上设有二通电磁阀5；气体分析部分包括气相色谱仪11和红外线气体分析仪12，设有总管道13，采样抽气泵9出气口和球胆采样泵7出气口均通过管道与总管道13的一端连接，总管道13的另一端通过管道分别与气相色谱仪11和红外线气体分析仪12连接。还包括微机控制部分，微机控制部分包括微机，微机分别与三通电磁阀2、二通电磁阀5连接用于对三通电磁阀2、二通电磁阀5开关控制。气相色谱仪11和红外线气体分析仪12均与微机内的数据采样接口板连接，还设打印机，打印机与微机连接。进气单元中管束与三通电磁阀2连接的管道上设有束管流量计1。进气单元与束管抽气泵4连接的管道上设有第一负压表3，采样抽气泵9连接的管道上有进气单元与采样抽气泵9连接的管道上设有第二负压表8。二通电磁阀5与球胆采样泵7连接的管道上设有球胆流量计6。总管道13上设有总流量计10。束管抽气泵4、采样抽气泵9、球胆采样泵7、气相色谱仪11、红外线气体分析仪12均位于井上控制柜内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于煤炭自然发火预防的监测系统，其特征在于：包括自动采样部分、人工采样部分、气体分析部分；自动采样部分包括多路进气单元、束管抽气泵(4)、采样抽气泵(9)，每路进气单元包括位于井下的管束和井上的三通电磁阀(2)，每路进气单元中管束通过管道与三通电磁阀(2)的进气口连接，束管抽气泵(4)进气口通过管道均与每路三通电磁阀(2)的第一出口连接，采样抽气泵(9)的进气口通过管道均与每路三通电磁阀(2)的第二出口连接；人工采样部分包括多个位于井上的球胆进样口、球胆采样泵(7)，每个球胆进样口通过管道均与球胆采样泵(7)进气口连接，每个球胆进样口与球胆采样泵(7)连接的管道上设有二通电磁阀(5)；气体分析部分包括气相色谱仪(11)和红外线气体分析仪(12)，设有总管道(13)，采样抽气泵(9)出气口和球胆采样泵(7)出气口均通过管道与总管道(13)的一端连接，总管道(13)的另一端通过管道分别与气相色谱仪(11)和红外线气体分析仪(12)连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于煤炭自然发火预防的监测系统，其特征在于：包括自动采样部分、人工采样部分、气体分析部分；自动采样部分包括多路进气单元、束管抽气泵(4)、采样抽气泵(9)，每路进气单元包括位于井下的管束和井上的三通电磁阀(2)，每路进气单元中管束通过管道与三通电磁阀(2)的进气口连接，束管抽气泵(4)进气口通过管道均与每路三通电磁阀(2)的第一出口连接，采样抽气泵(9)的进气口通过管道均与每路三通电磁阀(2)的第二出口连接；人工采样部分包括多个位于井上的球胆进样口、球胆采样泵(7)，每个球胆进样口通过管道均与球胆采样泵(7)进气口连接，每个球胆进样口与球胆采样泵(7)连接的管道上设有二通电磁阀(5)；气体分析部分包括气相色谱仪(11)和红外线气体分析仪(12)，设有总管道(13)，采样抽气泵(9)出气口和球胆采样泵(7)出气口均通过管道与总管道(13)的一端连接，总管道(13)的另一端通过管道分别与气相色谱仪(11)和红外线气体分析仪(12)连接。2.根据权利要求1所述的用于煤炭自然发火预防的监测系统，其特征在于：还包括微机控制部分，微机控制部分包括微机，微机分别与三通电磁阀(2)、二通电磁阀(5)连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪祥娟，刘涛，刘其鹏，尹慧君，
申请(专利权)人：鲁南煤化工研究院，
类型：新型
国别省市：山东,37