一种适用于沿空留巷侧采空区的气体取样及温度监测装置制造方法及图纸

一种适用于沿空留巷侧采空区的气体取样及温度监测装置，包括保护钢管、测温探头、热电阻测温仪表、金属板和阀门。在伸入钻孔的内套管和外套管前端部设置带孔金属板，内套管前后两侧设在堵头，内套管的前部设置测温探头，测温探头通过温度传感线与钻孔外的热电阻测温仪表相连，测温探头后部设有固定连接温度传感线的软木塞，内套管外露端设有留有出气口的金属板，出气口有安装阀门，出气口经胶皮管与负压泵相连，负压泵上连有取气球囊。采空区测点气体通过阀门进入负压泵，取样采空区气体，得出采空区的气体变化规律；使用温度探头测定采空区中气体成分及温度变化状态，结合采空区的气体变化规律判断采空区三带位置及情况。安装简便、成本低廉。成本低廉。成本低廉。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于沿空留巷侧采空区的气体取样及温度监测装置


[0001]本技术涉及涉及一种气体取样及温度监测装置，尤其是一种适用于判断采空区内遗煤自燃“三带”的位置及范围的沿空留巷侧采空区的气体取样及温度监测装置。

技术介绍

[0002]Y型通风条件下沿空留巷侧采空区不能采用传统的预埋束管测定工作面采空区遗煤自燃“三带”分布范围，为此提出使用钻机向采空区内打钻孔后安放本套装置测定采空区自燃“三带”。
[0003]矿井火灾是煤矿六大灾害之一，使井下人员中毒、矿井局部或全部停产，直接影响矿井正常生产；并且可能引起瓦斯和煤尘爆炸、浪费大量煤炭资源、烧毁设备、消耗大量的人力物力，在经济上造成巨大损失。
[0004]采空区自燃“三带”划分指标分别为：漏风风速、氧气浓度、温度上升速率，其中漏风风速是矢量，很难实际测量；通过升温速率指标和氧气浓度指标可以准确判定采空区中煤自燃状态。
[0005]采空区火灾由于其隐蔽性，难以发现，取样采空区气体，分析CO、CO2、CH4、O2、N2、C2H4、C2H6、C3H8等指标气体含量，使用气相色谱仪分析各指标性气体；使用热电阻测温仪表可以确定采空区的升温速率，两者相结合可以准确判断采空区遗煤自燃发火的阶段，从而采取有效防灭火措施，保障煤矿安全生产。
[0006]利用采空区指标性气体规律，确定工作面采空区遗煤自燃“三带”分布范围的重要方法之一，也是监测采空区自燃发火成本较为低廉的手段；使用热电阻测温仪表连接测温探头直接测定采空区遗煤的升温速率，两者结合可以准确判定遗煤自燃状态。
[0007]由于抽气泵属于电气设备，在井下使用电气设备要求非常严格，必须是专用的隔爆型抽气泵才允许使用，不仅需要使用昂贵的专用电缆和专用的电源开关接电，而且还消耗一定的电能，另外还涉及到电气安全问题，存在一定的安全隐患。而选择小型可携带式负压泵价格低廉，选择重量较轻、便于携带的小型负压泵抽采具有可行性。

技术实现思路

[0008]本技术的目的是针对现有技术中存在问题，提供一种结构简单、成本低、取样方便、安全性高的沿空留巷侧采空区气体取样及温度监测装置。
[0009]为实现上述技术目的，本技术的技术方案：
[0010]一种沿空留巷侧采空区的气体取样及温度监测装置，包括设在钻孔外的负压泵、热电阻测温仪表，还包括伸入钻孔内的内套管、外套管、测温探头、软木塞、堵头、金属板、阀门；所述伸入钻孔内的内套管和外套管前端部均设有带孔金属板，所述的内套管前后两侧设在堵头，内套管的前部设有测温探头，所述的测温探头通过温度传感线与钻孔外的热电阻测温仪表相连，测温探头后部设有固定连接温度传感线的软木塞，所述的内套管外露端设有留有出气口的金属板，出气口安装阀门，出气口经胶皮管与负压泵相连，所述的负压泵
上连有取气球囊。
[0011]所述的外套管的内径为40mm的1.5寸钢管，
[0012]所述的内套管的内径为20mm的六分钢管。
[0013]所述的带孔金属板的孔径为3mm，孔之间的间隔为3mm。
[0014]有益效果：本技术适用于Y型通风条件下沿空留巷侧采空区气体取样及温度监测，也可用于监测不同深度的采空区遗煤自燃状态。采空区测点气体通过阀门进入负压泵，负压泵连接球囊，取样采空区气体，使用气相色谱仪分析，得出采空区的气体变化规律；使用温度探头测定采空区中遗煤的温度变化，结合采空区的气体变化规律判断采空区三带位置及情况，判断采空区内遗煤自燃“三带”的位置及范围。内套管选用孔径大小适中，便于接合金属板的钢管。温度探头通过温度传感线与热电阻测温仪表相连，可以实时的读取采空区遗煤的温度状态变化。采空区测点气体通过阀门进入负压泵，负压泵连接球囊，取样采空区气体。取样的气体使用球囊密封保存，使用气相色谱仪分析，得出采空区的气体变化规律，将采空区中温度变化和氧气浓度变化相结合可以更加准确的判断采空区三带位置及情况。避免了传统束管监测系统中钢管和束管资源的浪费，缩短了气体取样的距离，能测定不同采空区深度的气体和温度变化，并准确的测定采空区中气体成分及温度变化状态；也可适用于其他类似作业条件中，具有安装简便、成本低廉、安全的特点。
附图说明
[0015]图1是本技术的结构示意图，
[0016]图中：1
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带孔金属板，2
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测温取样室，3
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测温探头，4
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堵头，5
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软木塞，6
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内套管，7
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外套管，8
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金属板，9
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阀门，10
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胶皮管，11
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负压泵，12
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取气球囊，13
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温度传感线，14
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热电阻测温仪表。
具体实施方式
[0017]下面结合附图中的实施例对本技术作进一步的描述：
[0018]本技术的沿空留巷侧采空区的气体取样及温度监测装置，主要由设在钻孔外的负压泵11、热电阻测温仪表14、伸入钻孔内的内套管6、外套管7、测温探头3、软木塞5、堵头4、金属板8和阀门9构成；所述伸入钻孔内的内套管6和外套管7的前端部均设有带孔金属板1，所述的内套管6的内径为20mm的六分钢管；所述的外套管7的内径为40mm的1.5寸钢管；所述的带孔金属板1的孔径为3mm，孔之间的间隔为3mm。所述的内套管6前后两侧设在堵头4，内套管6的前部设有测温探头3，所述的测温探头3通过温度传感线13与钻孔外的热电阻测温仪表14相连，测温探头3后部设有固定连接温度传感线13的软木塞5，所述的内套管6外露端设有留有出气口的金属板8，出气口安装阀门，出气口经胶皮管10与负压泵11相连，所述的负压泵上连有取气球囊12。.
[0019]使用过程：将软木塞5上中间通过温度传感线13后与测温探头3相连，剩余部位留有出气口，分别穿过温度传感线13到指定位置；然后将连接好温度传感线13的测温探头3放入焊接过带孔金属板1的内套管6中，直至测温探头3进入测温取样室2；在金属板8上钻取两个孔，其中一个孔作为出气孔焊接阀门9，另一个孔引出温度传感线13；确定沿空留巷中的具体取样位置后，向采空区打钻孔，将外套管7放入钻孔中，然后将已安装好的内套管6放入
外套管中，并用堵头4对内套管6和外套管7之间的空隙进行封堵。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沿空留巷侧采空区的气体取样及温度监测装置，包括设在钻孔外的负压泵(11)、热电阻测温仪表(14)，其特征在于：还包括伸入钻孔内的内套管(6)、外套管(7)、测温探头(3)、软木塞(5)、堵头(4)、金属板(8)、阀门(9)；所述伸入钻孔内的内套管(6)和外套管(7)前端部均设有带孔金属板(1)，所述的内套管(6)前后两侧设在堵头(4)，内套管(6)的前部设有测温探头(3)，所述的测温探头(3)通过温度传感线(13)与钻孔外的热电阻测温仪表(14)相连，测温探头(3)后部设有固定连接温度传感线(13)的软木塞(5)，所述的内套管(6)...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜学明，李鹏龙，杨胜强，许慧骞，乔磊，岳崇彪，庞星斗，周全超，王超智，
申请(专利权)人：山西汾西矿业集团有限责任公司曙光煤矿，
类型：新型
国别省市：