一种矿井束管样气预处理装置制造方法及图纸

本实施例提供了一种矿井束管样气预处理装置，属于煤矿安全监测技术领域，适用于煤矿行业。包括控制机构和电源，所述控制机构分别与集成化滤水器、电磁阀组和气体流量控制器连接；预处理装置还包括真空过滤器。通过集成化滤水器、电磁阀组、真空过滤器、气体流量控制器，实现了对束管内冷凝水的除水、对易水堵束管管路的清洗、对束管气体中煤尘等固态杂质的滤除、对束管气体流量的均衡调节处理，从而保证了束管样气的纯净度和输送压力，解决了目前束管监测系统中所存在的束管易发生水堵、束管样气易被污染、样气输送压力不均衡这三大问题；并且装置自动化程度较高，不依靠过多的人工操作，从而减轻了煤矿安全员的维护难度及工作强度。作强度。作强度。

【技术实现步骤摘要】
一种矿井束管样气预处理装置


[0001]本技术属于煤矿安全监测
，具体为一种矿井束管样气预处理装置。

技术介绍

[0002]在煤矿的开采过程中，由于采空区、密闭区内的遗煤极易自燃引发火灾，因此必须要对煤矿进行井下火灾监测。目前国内外较为权威的煤矿井下火灾监测系统为束管监测系统，其基本原理是：将束管铺设到煤矿井下的工作面、采空区、密闭区等检测地点，由抽气泵进行抽气采样，而后通过气相色谱仪等监测设备对检测地点内的指标气体(O2、CO、CO2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6等)浓度进行实时监测，当监测设备显示指标气体浓度超过安全阈值时，安全员(对相关人员的非唯一性指代，下文同义)可及时对相应的检测地点采取防灭火措施，从而排除火灾隐患、保障煤矿内工作人员的生命财产安全。
[0003]然而，上述束管监测系统正面临三大难题，分别是束管样气易被污染、束管易发生水堵、样气输送压力不均衡。束管样气易被污染是由于煤矿井下检测地点的环境通常较为恶劣，存在大量的煤灰等固态杂质；被污染的样气会损坏监测设备的分析器件，轻则影响指标气体检测结果的准确性、重则可能导致监测设备整体损毁。束管易发生水堵是由于在样气输送过程中，束管内外的压力差会导致束管内产生水汽凝结，大量凝结的水汽则会导致束管堵塞，并且会降低束管内的输送压力。同时，由于不同检测地点的束管长度不一致，会导致样气输送压力不均衡，进一步的将影响样气的输送效率，严重时可能会使抽气泵无法抽取检测地点样气，从而导致监测设备无气可测。对于上述问题，一旦处理不及时，将严重影响监测系统和安全员对煤矿井下煤层自然发火情况的判断；因此，对束管样气进行预处理是非常有必要的。
[0004]现有技术方案中：通过在监测设备前增加粉尘过滤器及冷凝管进行除尘，但相关过滤器需人员定期更换，一旦更换不及时，过滤器将失效无法起到除尘效果。通过在束管管路前增加气源控制器来实现对冷凝水的处理，但是此类气源控制器一般需要人员定期检查、手动放水，不仅工作任务繁重，而且无法对问题管路实现排水后的二次清洗，所以束管管路容易反复出现水堵；或者，对湿气较重易发生水堵的束管，安排人员定期接入足够压力的外部气源进行人工清洗，但是比较费时费力，且一旦处理不及时，仍容易造成束管水堵。通过手动调节转子流量计进行流量调节，以均衡流量、平衡气压，但是这种方式操作误差大，且一旦管路破损后更换，就需要重新进行调节。
[0005]综上所述，针对监测系统中的三大难题，并考虑到现有技术方案中所存在的依赖人工操作、处理效果不理想、处理效率低等问题，提出一种支持自动智能化控制、处理效果良好且一体化的预处理装置是很有必要的。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于提供一种矿井束管样气预处理装置，以解决束管监测系统中的束管样气易被污染、束管易发生水堵、样气输送压力不均衡三大问题；并且装置自动化
程度较高，以突破现有技术方案中所存在的依赖人工操作、处理效果不理想、处理效率低等局限性。
[0007]本技术是采用以下技术方案实现的：
[0008]一种矿井束管样气预处理装置，包括控制机构和电源，所述控制机构分别与集成化滤水器、电磁阀组和气体流量控制器连接；预处理装置还包括真空过滤器。
[0009]上述方案中，控制机构包括上位机和控制器；上位机用于设定装置的各项工作参数，控制器通过相应的通讯接口或功能电路分别与上位机、集成化滤水器、电磁阀组和气体流量控制器电性连接；因此控制器可分别与上位机、集成化滤水器、电磁阀组和气体流量控制器进行电平通讯，从而控制器能够接收集成化滤水器的状态信息、并根据上位机指令来控制电磁阀组和气体流量控制器进行相应工作。通过本装置中的集成化滤水器和电磁阀组，可实现对束管中冷凝水的除水以及对束管管路的预防性(通过清洗可减小束管发生水堵的概率，因此称作预防性)自动清洗；通过真空过滤器可实现对束管气体中煤尘等固态杂质的滤除；通过气体流量控制器可实现对束管气体流量的均衡调节处理。因此，本装置可解决束管监测系统中的束管样气易被污染、束管易发生水堵、样气输送压力不均衡三大问题，从而在确保被测样气的纯净度及输送效率的同时，保障了束管监测系统中数据检测的准确度及可靠性；另外，本装置支持自动智能化控制，减轻了煤矿安全员的维护难度及工作强度，并进一步提高了监测设备的使用寿命。需要注意的是，本装置中所采用的控制器以及相应的通讯接口或功能电路均为本领域现有技术；在此基础上，基于电磁阀组接收控制机构信号来控制有关阀门开关以及控制机构内部信号传递的程序控制、基于气体流量控制器接收控制机构信号来控制有关阀门开关及相关设备调节的程序控制，均为现有技术，本申请对上述技术并无改进，这些技术也不属于本申请的设计要点，故而本申请中不再赘述。
[0010]进一步的，所述电磁阀组包括排水阀组、清洗阀组和采样阀组。
[0011]上述方案中，排水阀组开启工作后可对集成化滤水器进行排水处理，清洗阀组开启工作后可对束管管路进行清洗处理，采样阀组开启工作后可对流经至此的束管气体做采样处理。
[0012]进一步的，所述控制机构与集成化滤水器的磁性开关电性连接。
[0013]上述方案中，束管气体通过抽气泵进行抽取、到达预处理装置后，由集成化滤水器进行冷凝水的滤除，当集成化滤水器中储水量超过限值、即集成化滤水器满水后，集成化滤水器的磁性开关会与磁铁产生磁性感应，从而向控制器反馈高位电信号，使控制器控制相应电磁阀组进行工作、即及时启动排水。其中，集成化滤水器在束管气体的采样过程中始终为工作状态，具体来说，集成化滤水器不间断地进行冷凝水滤除。
[0014]进一步的，所述排水阀组连接集成化滤水器的排水接头，所述清洗阀组的进气端连接集成化滤水器的出气接头，清洗阀组上连接气源。
[0015]上述方案中，通过集成化滤水器与排水阀组、清洗阀组的连接，可实现排水处理及清洗处理，其中清洗阀组连接的气源用于提供气动力。
[0016]进一步的，所述清洗阀组的出气端连接真空过滤器的进气端。
[0017]上述方案中，束管气体通过集成化滤水器进行冷凝水滤除后，便到达真空过滤器，真空过滤器对束管气体中的煤尘等固态颗粒杂质进行滤除。其中，真空过滤器在束管采样过程中始终为工作状态，具体来说，真空过滤器不间断地对流经此处的气体进行除尘。
[0018]进一步的，所述真空过滤器的出气端连接气体流量控制器的进气端，气体流量控制器的出气端连接采样阀组的进气端。
[0019]上述方案中，束管气体通过集成化滤水器进行冷凝水滤除以及通过真空过滤器进行除尘后，到达气体流量控制器，气体流量控制器对束管气体的流量进行自动化均衡调节；束管气体经过流量调节后，便可由采样阀组进行采样。因此，本装置中，束管气体在被采样前，依次经过了冷凝水滤除、杂质滤除和流量均衡调节，因此样气的纯净度和输送压力均符合标准，并且相应解决了束管易发生水堵、束管样气易被污染、样气输送压力不均衡的问题。
[0020]本技术实现的有益效果是：...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿井束管样气预处理装置，包括控制机构和电源，其特征在于：所述控制机构分别与集成化滤水器、电磁阀组和气体流量控制器连接；预处理装置还包括真空过滤器。2.根据权利要求1所述的一种矿井束管样气预处理装置，其特征在于：所述电磁阀组包括排水阀组、清洗阀组和采样阀组。3.根据权利要求1所述的一种矿井束管样气预处理装置，其特征在于：所述控制机构与集成化滤水器的磁性开关电性连接。4.根据权利要求2所述的一种矿井束管样...

【专利技术属性】
技术研发人员：白光星，张安然，白玉翠，巩鹏，贾明铄，朱平，秦攀，梁军，张兴栋，张帅，刘强，吕佩城，于金鹏，
申请(专利权)人：淄博祥龙测控技术有限公司，
类型：新型
国别省市：