本发明专利技术涉及采空区气体、温度监测技术领域，具体涉及一种沿空留巷侧采空区采集装置及方法；包括浇筑预埋于支护墙体中的若干监测管道，及用于采集采空区气体和温度数据的监测采集单元，监测采集单元与若干监测管道可拆卸的配合，以对不同区域进行温度气体采集；本发明专利技术提供了一种沿空留巷侧采空区采集装置及方法，其通过在支护墙体中预埋若干监测管道，通过便携式的监测采集单元，以对采空区的进行气体监测和温度监测；最终达到快速、准确判定采空区沿空留巷侧自燃三带范围的目的。沿空留巷侧自燃三带范围的目的。沿空留巷侧自燃三带范围的目的。
【技术实现步骤摘要】
一种沿空留巷侧采空区采集装置及方法
[0001]本专利技术涉及采空区气体、温度监测
，具体涉及一种沿空留巷侧采空区采集装置及方法。
技术介绍
[0002]目前为减少煤炭资源的浪费，控制隅角瓦斯积聚问题，我国部分煤炭企业采用了浇筑支护墙体沿空留巷技术对煤层进行开采，即对采空区巷道侧浇筑支护墙体，保留巷道为下一个工作面服务；现如今的束管监测技术，大部分需要预先铺设管路，等到工作面推进后形成采空区才可进行气体和温度监测，而工作面推进往往需要二十天以上才能完成，这就导致测量周期过长这一问题，并且采空区垮落很容易将预埋的管线破坏，导致测量任务无法完成，这种监测方法有很大的局限性。
[0003]一些矿上采用浇筑支护墙体沿空留巷技术，改进了气体监测技术，其方法为将采空区与沿空留巷用支护墙体分隔开，并在支护墙体上布置许多有观测孔和温度监测单元，观测孔用于采集采空区的气体，温度监测单元用于获取温度数据，这些装置浇筑时就需要布置；在采空区垮落时很容易损坏这些温度监测单元，一旦监测采集单元由于采空区的塌陷造成损坏，布置好的监测采集单元在损坏时更换时非常困难，同时对布置好的仪器进行更换容易引起采空区气体溢出，对操作人员生命安全造成了极大影响。
[0004]为了方便测量采空区内气体浓度和温度，进而判断采空区是否有氧化自燃现象发生，同时可以充分利用矿井沿空留巷现有观测孔，提高气体监测和温度监测的准度和精度，简化测量装置，基于此技术背景之下，专利技术人设计一种沿空留巷侧采空区采集装置及方法。
[0005]来避免提前预埋管线，缩短实测时间，最终达到快速、准确判定采空区沿空留巷侧自燃三带范围的目的。
技术实现思路
[0006]为了解决现有技术存在的采集装置容易损坏，监测困难的技术问题等技术问题，本专利技术提供了一种沿空留巷侧采空区采集装置及方法，其通过在支护墙体中预埋若干监测管道，通过便携式的监测采集单元，以对采空区的进行气体监测和温度监测；最终达到快速、准确判定采空区沿空留巷侧自燃三带范围的目的。
[0007]本专利技术采用的技术方案如下：一种沿空留巷侧采空区采集装置，包括浇筑预埋于支护墙体中的若干监测管道，及用于采集采空区气体和温度数据的监测采集单元，监测采集单元与若干监测管道可拆卸的配合，以对不同区域进行温度气体采集。
[0008]一种沿空留巷侧采空区采集装置，所述监测管道为钢性材质的管道结构；监测管道上设有阀体进行密封；阀体包括设与沿空留巷一侧的第一阀体。
[0009]进一步，阀体包括设于采空区一侧的第二阀体，第二阀体通过设于沿空留巷的控制组件控制打开、关闭。
[0010]具体的，控制组件包括锥齿轮组与转轴，水平的锥齿轮与第二阀体的轴相固定，垂
直面的锥齿轮与转轴的一端固定，转轴的另一端与调节手轮相固定；锥齿轮组与调节手轮之间设有若干轴座，轴座与转轴转动配合，通过轴座将转轴与监测管道的外壁固定。
[0011]具体的，控制组件包括与第二阀体的轴相固定的第一传动轮，还包括设于沿空留巷一侧的第二传动轮；沿空留巷一侧的监测管道上转动设有调节轴，第二传动轮与调节轴键连接；第一传动轮与第二传动轮通过传送带传动连接，在调节轴上设有手轮。
[0012]进一步，监测管道上设有罩设住控制组件的罩体。
[0013]优选的，监测采集单元包括与监测管道相配合的胶塞；测温导线与束管穿于胶塞内；束管靠近沿空留巷一端与气体自动负压采样器连接，束管的另一端在胶塞与监测管道配合后，延伸于采空区一侧；测温导线靠近沿空留巷一端与防爆万用表连接，测温导线的另一端连接测温探头，在胶塞与监测管道配合后，测温探头延伸于采空区一侧。
[0014]可选的，自动负压采样器的排气一端通过分气管与球囊连接，分气管具有一个主管路用于与自动负压采样器的排气一端连接，分气管的分管路具有若干个，分别与球囊连接，分管路上分别设有单独的控制阀，以控制单个分管路的开启、关闭。
[0015]本申请还提出一种沿空留巷侧采空区气体和温度采集方法，包括以下步骤：（1）打开导通第一阀体，监测采集单元通过胶塞配合于监测管道内，通过控制组件控制第二阀体打开；（2）静置5
‑
20分钟；（3）防爆万用表调至欧姆档，并将防爆万用表黑色、红色表笔分别连接两条测温导线，记录防爆万用表的示数；（4）导通某一分管路上单独的控制阀，气体自动负压采样器工作，从采空区抽出气体收集到对应的球囊；关闭导通的控制阀，对集满气的球囊编号；（5）通过控制组件控制第二阀体关闭，导通另一分管路上单独的控制阀，气体自动负压采样器工作，从胶塞与第二阀体间的监测管道中抽出气体收集到对应的球囊；关闭导通的控制阀，密封球囊；（6）监测采集单元通从监测管道的端部取出，关闭第一阀体；（7）通过单向注气管向第一阀体与第二阀体间的监测管道内注入气体，第一阀体与第二阀体间的监测管道处于正压状态。
[0016]本专利技术所达到的有益效果为：本装置为便携式的，拥有携带方便、可随时测量的优点；与沿空留巷浇筑时与预埋的监测管道，一次性收集整条沿空留巷侧采空区气体和温度数据，兼具温度检测与收集气体的功能；同时完全避免了监测采集单元由于采空区的塌陷损坏的问题；同时，即使检测采集单元出现了故障，也可以进行更换和修复。
[0017]本专利技术还具备如下特点：1.在进行温度采集与采空区的气体收集时，打开对应的第一阀体，将监测采集单元延伸配合于监测管道内；此时通过控制组件控制第二阀体打开；静置10
‑
20分钟以后，进行取气和测温操作；完成取气、测温操作后，通过控制组件控制第二阀体关闭；待处理完监测管道内残余气体后，将监测采集单元取出，然后关闭对应的第一阀体；这样避免了在监测采集单元与监测管道安装取出时，采空区的气体的气体沿着监测管道外溢；保证了操作人员生命安全。
[0018]2.分气管最好为三通管，两个分管路与球囊相连接；一个球囊用于收集采空区气
体，在第二阀体关闭后；将监测管道内残余气体通过监测采集单元抽入另一个球囊，这样可以保证监测管道内残余的气体被抽出到另一个球囊内，从而避免采空区残余的气体外溢，保证井下工人的生命安全；然后关闭对应的第一阀体；靠近沿空留巷一侧的监测管道上设有单向注气管，单向注气管位于第一阀体与第二阀体之间，单向注气管上设有单向阀；通过监测采集单元取样后，第一阀体与第二阀体均处于关闭状态；通过单向注气管向第一阀体与第二阀体间的监测管道内注入气体，第一阀体与第二阀体间的监测管道处于正压状，气流具有一种由监测管道向外溢出的趋势，这样可以避免采空区的气体通过第一阀体与第二阀体密外溢，保证井下工人的生命安全。
附图说明
[0019]图1是本专利技术的整体结构示意图。
[0020]图2是本专利技术的监测管道结构示意图。
[0021]图3是本专利技术的监测采集单元结构示意图。
[0022]图4是本专利技术的胶塞剖面结构示意图。
[0023]图5是本专利技术的锥齿轮组位置示意图。
[0024]图6是本专利技术的第一传动轮、第本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种沿空留巷侧采空区采集装置，其特征在于：包括浇筑预埋于支护墙体中的若干监测管道（1），及用于采集采空区气体和温度数据的监测采集单元（2），监测采集单元（2）与若干监测管道（1）可拆卸的配合，以对不同区域进行温度气体采集。2.根据权利要求1所述的一种沿空留巷侧采空区采集装置，其特征在于：所述监测管道（1）为钢性材质的管道结构；监测管道（1）上设有阀体进行密封；阀体包括设与沿空留巷一侧的第一阀体（3）。3.根据权利要求2所述的一种沿空留巷侧采空区采集装置，其特征在于：所述阀体包括设于采空区一侧的第二阀体（4），第二阀体（4）通过设于沿空留巷的控制组件控制打开、关闭。4.根据权利要求3所述的一种沿空留巷侧采空区采集装置，其特征在于：所述控制组件包括锥齿轮组（5）与转轴（6），水平的锥齿轮与第二阀体（4）的轴相固定，垂直面的锥齿轮与转轴（6）的一端固定，转轴（6）的另一端与调节手轮（8）相固定；锥齿轮组（5）与调节手轮（8）之间设有若干轴座（7），轴座（7）与转轴（6）转动配合，通过轴座（7）将转轴（6）与监测管道（1）的外壁固定。5.根据权利要求3所述的一种沿空留巷侧采空区采集装置，其特征在于：所述控制组件包括与第二阀体（4）的轴相固定的第一传动轮（9），还包括设于沿空留巷一侧的第二传动轮（10）；沿空留巷一侧的监测管道（1）上转动设有调节轴（11），第二传动轮（10）与调节轴（11）键连接；第一传动轮（9）与第二传动轮（10）通过传送带传动连接，在调节轴（11）上设有手轮（8）。6.根据权利要求3所述的一种沿空留巷侧采空区采集装置，其特征在于：靠近沿空留巷一侧的监测管道（1）上设有单向注气管（25），单向注气管（25）位于第一阀体（3）与第二阀体（4）之间，单向注气管（25）上设有单向阀（13）。7.根据权利要求1所述的一种沿空留巷侧采空区采集装置，其特征在于：所述监测采集单元（2）包括与监测管道（1）相配合的胶塞（15）；测温导线（19）与束管（16）穿于胶塞（15）内；束管（16）靠近沿空留巷一端与气体自动负压...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴祥业，王婧雅，庞政，王帅，孙鹏，刘志雄，
申请(专利权)人：内蒙古科技大学，
类型：发明
国别省市：
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