【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及瓦斯抽采，并具体涉及一种基于瓦斯浓度自动控制瓦斯输送路线的装置。
技术介绍
1、在煤矿采区，煤层以及岩层中通常具有数量可观的瓦斯储备，对瓦斯进行抽采不仅可以防治煤矿瓦斯灾害，而且瓦斯本身也是一种宝贵的资源，因此，国家要求煤矿企业开展瓦斯抽采工作。
2、在瓦斯抽采过程中，受抽采时间、钻孔密封性能、地质条件变化等因素的影响，抽采出的瓦斯浓度并不是固定的，甚至波动性很大。众所周知，高浓度瓦斯可用于锅炉、汽车和民用炉灶等，低浓度瓦斯可用于发电或氧化燃烧。如果高浓度瓦斯流入发电或者氧化燃烧系统，则不经济；反之，如果低浓度瓦斯流入锅炉、汽车和民用炉灶等系统，轻则无法利用，重则导致瓦斯爆炸。综合考虑安全和经济两个因素，最优的方案是：抽采的瓦斯浓度较高时，流入高浓度抽采管道并最终进入锅炉、汽车和民用炉灶等系统；反之，则流入低浓度抽采管道并最终进入发电或者氧化燃烧系统。
3、根据抽采瓦斯浓度的变化，传统方法是人工控制瓦斯输送路线，以确定抽采的瓦斯是流入高浓度抽采管道，还是流入低浓度抽采管道，但是人工控制不仅人力成本高，还增加了井下作业人数，而国家对井下作业人数是有限制的。若采用传感器监测数据，并根据监测数据对抽采系统进行自动控制，则可以弥补人工控制的不足。目前，在抽采系统自动控制方面，中煤科工集团重庆研究院有限公司、山东三大博安测控技术有限公司和中国矿业大学等已有诸多成果，但主要集中在抽采数据监测、通信终端控制和阀门启闭等方面，即现有抽采系统自动控制对象主要为抽采泵和某个抽采管路。抽采管路的控制阀门多数为电磁
技术实现思路
1、为解决上述现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种基于瓦斯浓度自动控制瓦斯输送路线的装置。
2、本专利技术提供的技术方案如下：
3、一种基于瓦斯浓度自动控制瓦斯输送路线的装置，包括瓦斯抽采-输送机构、瓦斯输送控制机构和瓦斯浓度监控机构，瓦斯抽采-输送机构包括瓦斯来流管道、高浓度瓦斯输送管道和低浓度瓦斯输送管道；瓦斯输送控制机构包括压风管道、第一气动阀门和第二气动阀门，第一气动阀门和第二气动阀门与压风管道连接，分别用于控制瓦斯气体在低浓度瓦斯输送管道和高浓度瓦斯输送管道内的流通状态，且第一气动阀门和第二气动阀门维持一开一闭的状态；瓦斯浓度监控机构包括瓦斯浓度传感器、控制终端和第一电磁阀，瓦斯浓度传感器能够将瓦斯来流管道内的瓦斯气体浓度数据传输至控制终端，控制终端能够控制第一电磁阀的启闭，第一电磁阀用于控制压风管道内的气体流通。
4、进一步的，瓦斯输送控制机构还包括排气管，瓦斯浓度监控机构还包括第二电磁阀；排气管安装于压风管道上，在压风管道关闭时，能够排空压风管道内的气体；第二电磁阀用于控制排气管内的气体流通。
5、进一步的，瓦斯浓度监控机构还包括矿井通信系统，矿井通信系统与控制终端连接，能够通过人工远程调控向控制终端输入作业指令。
6、进一步的，控制终端设置瓦斯浓度阈值。
7、进一步的，控制终端设置瓦斯初始状态阈值和瓦斯运行状态阈值，装置初次运行或重启运行时，通过矿井通信系统和瓦斯初始状态阈值确定和启用瓦斯气体的输送管道。
8、进一步的，瓦斯初始状态阈值为瓦斯体积占比30%，瓦斯运行状态阈值为瓦斯体积占比20%-30%。
9、进一步的，控制终端为plc控制柜
10、本专利技术的有益效果：
11、1.本专利技术所述的装置，通过瓦斯浓度传感器监测瓦斯浓度，设定控制终端的瓦斯浓度阈值，使控制终端能够控制电磁阀的启闭，进而控制高压气体是否进入压风管道，并通过高压气体控制气动阀门来实现自动控制瓦斯输送路线的功能。与人工控制相比，使用本专利技术提供的装置节省了人工成本，提高了效率，降低了井下作业人数。
12、2.瓦斯爆炸的浓度范围是5%-15%，井下作业环境的瓦斯浓度小于1%，抽采和输送管道的瓦斯浓度一般在1%-100%，本专利技术提供的装置，利用电磁阀控制高压气体，高压气体控制气动阀门，使得电磁阀不直接与抽采管道的瓦斯相接触，提高了控制系统的安全性。而且，采用两个电磁阀控制了两个气动阀门的高压气体输入与排出状态，设置两个气动阀门始终处于一关一闭状态，从而实现了控制系统的优化设计，降低了控制系统的复杂性，具有结构简单、安全可靠、成本低的特点，在煤矿企业选择性利用抽采瓦斯中具有较好的实用性。
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1.一种基于瓦斯浓度自动控制瓦斯输送路线的装置，其特征在于，包括瓦斯抽采-输送机构、瓦斯输送控制机构和瓦斯浓度监控机构，
2.根据权利要求1所述的一种基于瓦斯浓度自动控制瓦斯输送路线的装置，其特征在于，所述瓦斯输送控制机构还包括排气管，所述瓦斯浓度监控机构还包括第二电磁阀；所述排气管安装于所述压风管道上，在所述压风管道关闭时，能够排空所述压风管道内的气体；所述第二电磁阀用于控制所述排气管内的气体流通。
3.根据权利要求1所述的一种基于瓦斯浓度自动控制瓦斯输送路线的装置，其特征在于，所述瓦斯浓度监控机构还包括矿井通信系统，所述矿井通信系统与所述控制终端连接，能够通过人工远程调控向所述控制终端输入作业指令。
4.根据权利要求1所述的一种基于瓦斯浓度自动控制瓦斯输送路线的装置，其特征在于，所述控制终端设置瓦斯浓度阈值。
5.根据权利要求3所述的一种基于瓦斯浓度自动控制瓦斯输送路线的装置，其特征在于，所述控制终端设置瓦斯初始状态阈值和瓦斯运行状态阈值，所述装置初次运行或重启运行时，通过所述矿井通信系统和所述瓦斯初始状态阈值确定和启用瓦斯气体
6.根据权利要求5所述的一种基于瓦斯浓度自动控制瓦斯输送路线的装置，其特征在于，所述瓦斯初始状态阈值为瓦斯体积占比30%，所述瓦斯运行状态阈值为瓦斯体积占比20%-30%。
7.根据权利要求1至权利要求6任一项权利要求所述的一种基于瓦斯浓度自动控制瓦斯输送路线的装置，其特征在于，所述控制终端为PLC控制柜。
...【技术特征摘要】
1.一种基于瓦斯浓度自动控制瓦斯输送路线的装置，其特征在于，包括瓦斯抽采-输送机构、瓦斯输送控制机构和瓦斯浓度监控机构，
2.根据权利要求1所述的一种基于瓦斯浓度自动控制瓦斯输送路线的装置，其特征在于，所述瓦斯输送控制机构还包括排气管，所述瓦斯浓度监控机构还包括第二电磁阀；所述排气管安装于所述压风管道上，在所述压风管道关闭时，能够排空所述压风管道内的气体；所述第二电磁阀用于控制所述排气管内的气体流通。
3.根据权利要求1所述的一种基于瓦斯浓度自动控制瓦斯输送路线的装置，其特征在于，所述瓦斯浓度监控机构还包括矿井通信系统，所述矿井通信系统与所述控制终端连接，能够通过人工远程调控向所述控制终端输入作业指令。
4.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：齐黎明，王声远，王雲，熊峻楠，张珂，陈学习，
申请(专利权)人：华北科技学院中国煤矿安全技术培训中心，
类型：发明
国别省市：
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