一种瓦斯抽采钻孔智能巡检调控装置、系统与方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种瓦斯抽采钻孔智能巡检调控装置，包括单元抽采管、多个抽采支管、三通阀、多个抽采连接管、测量支管、测量管、多参数测定装置、轨道、阀门控制移动平台组件。本发明专利技术同时还提供了一种瓦斯抽采钻孔智能巡检调控系统，包括所述的瓦斯抽采钻孔智能巡检调控装置、井下控制柜、井下网络交换机、环网、井上网络交换机及上位机。本发明专利技术另外提供了一种瓦斯抽采钻孔智能巡检调控方法。本发明专利技术具有精细化与智能化程度高、体积小、安装方便、易回收、系统简单、成本低的优点。降低了人工巡检劳动强度，提高了计量精度，提高了负压分配合理性，提升了抽采效率，适于推广应用。适于推广应用。适于推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种瓦斯抽采钻孔智能巡检调控装置、系统与方法


[0001]本专利技术涉及煤矿瓦斯管理
，特别涉及一种瓦斯抽采钻孔智能巡检调控装置、系统与方法。

技术介绍

[0002]煤矿瓦斯抽采是瓦斯治理的一种有效手段，而评价抽采达标最重要的依据就是准确可靠的瓦斯抽采计量。目前瓦斯抽采计量手段大多通过抽采总管路安装瓦斯浓度、流量、温度和负压等传感器，对工作面整条顺槽瓦斯抽采参数进行总体监测，并通过巡检工人轮班巡检的方式，对各钻孔抽采情况进行人工监测，由于各工作面顺槽较长(一般大于1000m)，抽采钻孔数量繁多(单个顺槽抽采钻孔数量一般大于500个)，严重增加了巡检工人劳动强度，近年来出现了巡检工人招工难的现象，除此之外，由于各抽采钻孔参数均在不断发生变化，人工巡检的瞬时数据仅能为计量提供参考，并发现无效钻孔，无法实现对抽采数据的精细化采集监测。若采用在各抽采钻孔均连接多参数传感器的方式进行监测计量，由于需要同时计量瓦斯浓度、流量、温度、负压等多项参数，多参数传感器造价较高(市场价大于10000元)，存在成本高，无法推广使用的问题。
[0003]专利申请号为CN201921233148.4，专利技术名称为“多孔联抽单孔瓦斯抽采参数自动巡回分检装置”的专利，通过在各抽采支管上安装防爆电磁三通阀的方式，实现抽采支管数据精细化采集，然而存在装置体积大，不适用于井下巷道狭窄空间，且大量的矿用防爆电磁三通阀存在成本高、线路以及控制复杂的问题，单个矿用防爆电磁三通阀体积大、质量重、不易安装、不易回收，故而无法推广应用。还有如专利申请号为CN202210061784.3的专利公开的一种无人巡检抽采数据智能精细化采集系统与方法，专利申请号为CN202220139736.7的专利公开的一种抽采数据智能巡检精细化采集装置与系统，虽然实现了单孔分检，然而无法实现对单孔抽采状态的远程调控，仍需人工处理。
[0004]此外，专利申请号为CN202210263378.5，专利技术名称为“一种抽采管网数据智能采集与负压分配调控系统及方法”的专利虽然实现了单孔数据采集，并对单孔抽采系统开关、负压分配状态的远程调控，然而每个钻孔配置两个远控阀门，其中开度可控防爆电子阀门一般成本较高(成本大于5000元)，且钻孔繁多，电控系统极为复杂，矿用防爆电子阀门质量重、体积大、安装回收都存在较大问题，无法广泛推广应用。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种瓦斯抽采钻孔智能巡检调控装置、系统与方法。
[0006]本专利技术的上述目的通过以下技术方案实现：
[0007]一种瓦斯抽采钻孔智能巡检调控装置，包括单元抽采管、多个抽采支管、三通阀、多个抽采连接管、测量支管、测量管、多参数测定装置、轨道、阀门控制移动平台组件；
[0008]单元抽采管与抽采主管路连通，抽采主管路内为负压，单元抽采管上等间距设置
有多个抽采支管，每个抽采支管的顶端与三通阀的第一端口相连通，三通阀的第二端口与抽采连接管的一端连通，抽采连接管的另一端与抽采钻孔相连通；三通阀的第三端口与测量支管的一端相连通，测量支管的另一端与测量管相连通，在邻近测量管的出口端设置有多参数测定装置，用于测定流经测量管的气体参数，测量管的出口端与单元抽采管相连通；
[0009]在单元抽采管的外侧设有轨道，阀门控制移动平台组件可滑动地设置在轨道上，通过阀门控制移动平台组件实现对三通阀的导通状态进行切换；
[0010]所述三通阀具有四种导通状态：
[0011]第一种导通状态：抽采连接管仅与抽采支管完全导通；
[0012]第二种导通状态：抽采连接管与测量支管完全导通；
[0013]第三种导通状态：抽采连接管与抽采支管、测量支管均不导通；
[0014]第四种导通状态：抽采连接管仅与抽采支管部分导通。
[0015]进一步地，所述阀门控制移动平台组件包括移动平台、辅助驱动组件、接近开关及用于切换三通阀导通状态的伸缩推杆组件，所述移动平台设置在轨道上，移动平台与辅助驱动组件相连接，移动平台沿轨道前、后往复移动，所述接近开关及伸缩推杆组件设置在移动平台上方，通过伸缩推杆组件的伸缩推动三通阀实现导通状态的切换。
[0016]进一步地，所述三通阀包括阀体、阀芯、齿条架、第一齿条、第二齿条、齿轮、齿条架内侧滚轮；齿条架与阀体的前端外壁相固定，阀体内设有阀芯，且阀体上设有第一端口、第二端口和第三端口，阀芯内设有L型通道，齿轮可旋转地安装在齿条架内，齿轮与阀芯固定连接，齿条架外部设有齿轮标识针，齿轮标识针与齿轮连接且同步旋转，齿轮两侧分别与第一齿条、第二齿条相啮合，第一齿条、第二齿条分别贯穿置于齿条架内并通过齿条架内侧滚轮与齿条架滑动相接，阀门控制移动平台组件通过控制第一齿条或第二齿条上下移动，使齿轮旋转，从而带动阀芯旋转，阀芯内的L型通道与阀体的第一端口、第二端口和第三端口中的不同端口相对应，实现三通阀的四种导通状态的切换。
[0017]进一步地，所述轨道包括导线内轨道、移动平台外轨道及挡灰海绵体；所述移动平台外轨道平行固定在单元抽采管的外侧，在移动平台外轨道上方沿长度方向固定有导线内轨道，导线内轨道上方设有开口，在开口内设有挡灰海绵体，挡灰海绵体上设有缝隙，在导线内轨道内部空腔的底部设有多个间隔设置的导线辅助滚轮；
[0018]所述移动平台包括自驱动小车、电驱滑轮、导线转接环、导线转接平台、侧向辅助滚轮，所述自驱动小车内设驱动电机，自驱动小车下方两侧分别设有电驱滑轮，自驱动小车下方的中间位置设有导线转接平台及导线转接环，导线转接环置于导线内轨道内部腔体中，导线转接平台置于开口内并可撑开挡灰海绵体上缝隙前、后往复移动，自驱动小车的上方设有支架，接近开关固定于支架顶端，所述伸缩推杆组件包括第一伸缩推杆和第二伸缩推杆，所述第一伸缩推杆和第二伸缩推杆分别设置在支架的两侧，在所述自驱动小车外部两侧设有2个对称的侧向辅助滚轮，自驱动小车通过2个侧向辅助滚轮与移动平台外轨道滑动配合；
[0019]所述辅助驱动组件包括第一定滑轮及导线绞车，第一定滑轮及导线绞车依次设置在轨道的后方，在导线绞车上缠绕有本安铠装导线，本安铠装导线的前端与第一定滑轮滑动连接后置于导线内轨道内并穿过导线转接环、导线转接平台与自驱动小车内部的导线接线端子相接，并通过导线接线端子与驱动电机、电驱滑轮、第一伸缩推杆、第二伸缩推杆、接
近开关电连接；本安铠装导线的末端与供电与信号通讯装置电连接，供电与信号通讯装置为驱动电机、电驱滑轮、第一伸缩推杆、第二伸缩推杆、接近开关供电及信号采集。
[0020]进一步地，所述轨道包括导线内轨道、移动平台外轨道及挡灰海绵体；所述移动平台外轨道平行固定在单元抽采管的外侧，在移动平台外轨道上方沿长度方向固定有导线内轨道，导线内轨道上方设有开口，在开口内设有挡灰海绵体，挡灰海绵体上设有缝隙，在导线内轨道内部空腔的底部设有多个间隔设置的导线辅助滚轮；
[0021]所述移动平台包括牵引小车、滚轮、钢丝绳、驱动绞车、第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种瓦斯抽采钻孔智能巡检调控装置，其特征在于，包括单元抽采管、多个抽采支管、三通阀、多个抽采连接管、测量支管、测量管、多参数测定装置、轨道、阀门控制移动平台组件；单元抽采管与抽采主管路连通，抽采主管路内为负压，单元抽采管上等间距设置有多个抽采支管，每个抽采支管的顶端与三通阀的第一端口相连通，三通阀的第二端口与抽采连接管的一端连通，抽采连接管的另一端与抽采钻孔相连通；三通阀的第三端口与测量支管的一端相连通，测量支管的另一端与测量管相连通，在邻近测量管的出口端设置有多参数测定装置，用于测定流经测量管的气体参数，测量管的出口端与单元抽采管相连通；在单元抽采管的外侧设有轨道，阀门控制移动平台组件可滑动地设置在轨道上，通过阀门控制移动平台组件实现对三通阀的导通状态进行切换；所述三通阀具有四种导通状态：第一种导通状态：抽采连接管仅与抽采支管完全导通；第二种导通状态：抽采连接管与测量支管完全导通；第三种导通状态：抽采连接管与抽采支管、测量支管均不导通；第四种导通状态：抽采连接管仅与抽采支管部分导通。2.如权利要求1所述的一种瓦斯抽采钻孔智能巡检调控装置，其特征在于，所述阀门控制移动平台组件包括移动平台、辅助驱动组件、接近开关及用于切换三通阀导通状态的伸缩推杆组件，所述移动平台设置在轨道上，移动平台与辅助驱动组件相连接，移动平台沿轨道前、后往复移动，所述接近开关及伸缩推杆组件设置在移动平台上方，通过伸缩推杆组件的伸缩推动三通阀实现导通状态的切换。3.如权利要求1或2所述的一种瓦斯抽采钻孔智能巡检调控装置，其特征在于，所述三通阀包括阀体、阀芯、齿条架、第一齿条、第二齿条、齿轮、齿条架内侧滚轮；齿条架与阀体的前端外壁相固定，阀体内设有阀芯，且阀体上设有第一端口、第二端口和第三端口，阀芯内设有L型通道，齿轮可旋转地安装在齿条架内，齿轮与阀芯固定连接，齿轮两侧分别与第一齿条、第二齿条相啮合，第一齿条、第二齿条分别贯穿置于齿条架内并通过齿条架内侧滚轮与齿条架滑动相接，阀门控制移动平台组件通过控制第一齿条或第二齿条上下移动，使齿轮旋转，从而带动阀芯旋转，阀芯内的L型通道与阀体的第一端口、第二端口和第三端口中的不同端口相对应，实现三通阀的四种导通状态的切换。4.如权利要求2所述的一种瓦斯抽采钻孔智能巡检调控装置，其特征在于，所述轨道包括导线内轨道、移动平台外轨道及挡灰海绵体；所述移动平台外轨道平行固定在单元抽采管的外侧，在移动平台外轨道上方沿长度方向固定有导线内轨道，导线内轨道上方设有开口，在开口内设有挡灰海绵体，挡灰海绵体上设有缝隙，在导线内轨道内部空腔的底部设有多个间隔设置的导线辅助滚轮；所述移动平台包括自驱动小车、电驱滑轮、导线转接环、导线转接平台、侧向辅助滚轮，所述自驱动小车内设驱动电机，自驱动小车下方两侧分别设有电驱滑轮，自驱动小车下方的中间位置设有导线转接平台及导线转接环，导线转接环置于导线内轨道内部腔体中，导线转接平台置于开口内并可撑开挡灰海绵体上缝隙前、后往复移动，自驱动小车的上方设有支架，接近开关固定于支架顶端，所述伸缩推杆组件包括第一伸缩推杆和第二伸缩推杆，所述第一伸缩推杆和第二伸缩推杆分别设置在支架的两侧，在所述自驱动小车外部两侧设
有2个对称的侧向辅助滚轮，自驱动小车通过2个侧向辅助滚轮与移动平台外轨道滑动配合；所述辅助驱动组件包括第一定滑轮及导线绞车，第一定滑轮及导线绞车依次设置在轨道的后方，在导线绞车上缠绕有本安铠装导线，本安铠装导线的前端与第一定滑轮滑动连接后置于导线内轨道内并穿过导线转接环、导线转接平台与自驱动小车内部的导线接线端子相接，并通过导线接线端子与驱动电机、电驱滑轮、第一伸缩推杆、第二伸缩推杆、接近开关电连接；本安铠装导线的末端与供电与信号通讯装置电连接，供电与信号通讯装置为驱动电机、电驱滑轮、第一伸缩推杆、第二伸缩推杆、接近开关供电及信号采集。5.如权利要求2所述的一种瓦斯抽采钻孔智能巡检调控装置，其特征在于，所述轨道包括导线内轨道、移动平台外轨道及挡灰海绵体；所述移动平台外轨道平行固定在单元抽采管的外侧，在移动平台外轨道上方沿长度方向固定有导线内轨道，导线内轨道上方设有开口，在开口内设有挡灰海绵体，挡灰海绵体上设有缝隙，在导线内轨道内部空腔的底部设有多个间隔设置的导线辅助滚轮；所述移动平台包括牵引小车、滚轮、钢丝绳、驱动绞车、第二定滑轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐成，赵洪瑞，王贝，仇海生，孙晓东，刘春富，潘强，曹垚林，张东超，王春光，彭贺，左明明，姜辉，耿辉，
申请(专利权)人：中煤科工集团沈阳研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：