[实用新型]低浓度瓦斯输送安全监测监控系统

说明书

技术领域

本实用新型属于瓦斯管道输送安全监控技术领域，具体涉及一种低浓度瓦斯输送安全监测监控系统。

背景技术

矿井瓦斯是煤矿发生重大安全事故的主要根源，同时瓦斯又是一种优质资源，将煤层中的瓦斯抽出并加以利用，既可以防止和减少煤矿重大瓦斯事故的发生，保证矿井安全生产，又可保护矿区环境、增加优质资源，获得较好的经济效益和社会效益。因此，国家对瓦斯抽放工作非常重视，将矿井瓦斯抽采作为矿井瓦斯治理的根本措施，提出“先抽后采、能抽尽抽、以用促抽”的十二字方针。许多煤矿企业都在加大瓦斯抽采工作的力度，扩大抽采范围，把瓦斯抽采提升到“生命工程和资源工程”的高度。

然而，在全国已有的矿井瓦斯抽采量中，约80%以上属于采空区或采动卸压区抽出的瓦斯，而其中又有70%以上的瓦斯抽采量其瓦斯浓度低于30%，属于低浓度瓦斯（瓦斯浓度＜30%）抽采范围，甚至有相当一部分抽采瓦斯浓度低于20%（标准状态的瓦斯爆炸浓度限为5～16%，状态的改变会促使爆炸限的改变），由于这部分瓦斯的浓度在爆炸界限内，输送和利用、排放过程都存在严重的安全隐患。

按照现行“煤矿安全规程”规定：利用瓦斯时，瓦斯浓度不得低于30%，且在利用瓦斯的系统中必须装设有防回火、防回气和防爆炸作用的安全装置。不利用瓦斯、采用干式抽放瓦斯设备时，抽放瓦斯浓度不得低于25％。因此，这种低浓度瓦斯不能得到有效利用，也不能实现安全抽采。

目前许多抽出的低浓度瓦斯是在井下排入回风流中，还有一部分瓦斯是通过放空管排入大气中。排入井下回风流中的瓦斯不能有效减少井下通风的压力，对煤矿安全始终存在隐患；排入大气中的瓦斯在多雷区附近上空可能出现火源的区域是一个重大危险源；低浓度瓦斯利用时，利用端可能产生的火源会使整个管路中的低浓度瓦斯处于非常危险的状态。因此，低浓度瓦斯的抽采和利用必须具有能够确保瓦斯输送安全性的技术和设备设施，确保低浓度瓦斯抽采和利用系统的安全可靠性，否则将可能造成矿毁人亡的重特大恶性事故。

此前我国煤矿瓦斯利用的输送设备都是按照最低瓦斯浓度30%设计的，显然完全不能满足低浓度瓦斯气体安全输送的要求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种低浓度瓦斯输送安全监测监控系统，通过监控中心与输送现场相交互、多信号监测、多级抑爆阻爆，实现了低浓度瓦斯输送管道多参数实时在线监测。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种低浓度瓦斯输送安全监测监控系统，包括监控主机、数据传输接口、监控分机、水位控制器、水位传感器、补排水装置、水封阻火泄爆装置、爆炸信号控制器、火焰传感器、压力传感器、供电转换装置、抑爆器、阻爆阀门和报警装置；监控主机通过数据传输接口与监控分机进行通信，监控分机分别与水位控制器、爆炸信号控制器、供电转换装置相连；水位控制器还分别与水位传感器、补排水装置、水封阻火泄爆装置相连；爆炸信号控制器还分别与火焰传感器、压力传感器、供电转换装置相连；供电转换装置分别与抑爆器、阻爆阀门及报警装置相连。

进一步，本系统还包括备用机，所述备用机实时镜像备份监控主机，以便在监控主机发生故障时，实时自动切换至备用机进行工作。

进一步，所述低浓度瓦斯输送安全监测监控系统还包括冲击波传感器，所述冲击波传感器负责监测管道中发送爆炸时产生的冲击波，并通过供电转换装置启动阻爆阀门及抑爆器，阻断输送管道并扑灭管道中逆流而回的火焰同时向监控分站发出报警信号。

进一步，所述火焰传感器属于矿用本质安全型设备，采用高速反应的光电式敏感元件。

进一步，所述压力传感器属于矿用本质安全型设备，采用高精度扩散硅压作为敏感元件。

进一步，所述报警装置采用矿用本安型声光报警器。

进一步，所述水封阻火泄爆装置由进气管、出气管、水封阻火泄爆桶体、进放水阀门、玻璃管水位计组成，能在煤矿抽放瓦斯发生意外爆炸事故时，阻止爆炸产生的冲击波破坏抽放系统，并隔断爆炸产生的火焰导入井下，防止事故扩大。