[实用新型]一种采空区煤自燃指标气体采集装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种束管取气装置及方法，尤其涉及一种采空区煤自燃指标气体采集装置。

背景技术

矿井下采空区预埋束管取气分析是研究采空区遗煤氧化分布规律，确定工作面采空区遗煤自燃“三带”分布范围的主要手段。目前，我国绝大部分矿井采空区利用真空抽气泵将采样气体通过预埋束管抽至地面，利用色谱分析气体组份的变化情况。以期对采空区自燃火灾的早期预测及火灾危险程度识别。然而，实践中发现，气体束管监测系统的束管管路部分及测点处管路设计成为了整个系统出现故障最多的部分。由于束管外为钢管保护，其管路数较多、线路长，束管分路箱及快速接头较多、为塑料材质且管径较小，束管管路易积水、积尘导致束管管路堵塞故障，甚至出现堵死；更常见的是煤岩体冒落或机械碰撞使钢管破坏，导致束管管路出现漏气，甚至造成管路压裂断路，目前经实践测试和相似模拟实验数据可得出，采空区煤岩体冒落应力约在5Mpa左右，最大可达到7Mpa。目前，对此状况还没有较为有效的报警机制及维护措施，导致矿井气体束管监测系统检测结果不准确，影响矿井气体束管监测系统的实用性及可靠性。目前，在采空区布点大多在上下顺槽布点，采空区内部还是一个盲区，导致部分内部高温点无法探测形成隐患，致使监测没有形成全方位多角度化。综上，不足可概括为：

(1)钢管保护其强度较差且无柔韧性，维护困难，矿压及采空区冒落煤岩体易压裂束管导致漏气，或直接砸断管路导致短路；

(2)测点探头处管路设计不合理，易积水、煤岩体粉尘易进入，进入后难以清除；影响气体传输检测。

(3)采空区监测点布置不合理，没有实现采空区全方位立体多角度监测。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种采空区煤自燃指标气体采集装置，它能有效地解决背景技术中所存在的问题。

为了解决背景技术中所存在的问题，它包含沿采空区氧化升温带内及回风巷道方向布置的高压管1，所述的高压管1之间通过连接套管4轴向连接固定，每个高压管1的中部设置有与其内部相连通的探头管2，所述的高压管1内设置有数根与负压取气装置相连的束管3，该束管3的另一端延伸至各个探头管2中，所述束管3的端部通过固定卡7固定在探头管2的端部附近。

所述的探头管2通过三通5或者二通管8与高压管1相连，所述的三通5或者二通管8分别通过加固锚杆6固定在采空区的内壁上，其中，二通管8位于高压管1的最外端。

所述高压管1的一端为平顶锥形结构，其锥面上设置有数圈等距排列的外部卡槽10，所述高压管1的另一端设置有内部卡槽9，所述高压管1设置有外部卡槽10的一端穿过连接套管4与上一节高压管1的内部卡槽9卡接配合，所述连接套管4的内部设置有内螺纹，所述高压管1位于靠近外部卡槽10的一端附近设置有与接套管4中内螺纹旋接配合的外螺纹11。

所述探头管2整体为U型结构。

所述的负压取气装置为自动负压抽气泵或手动负压抽气气囊中的至少一种。

由于采用了以上技术方案，本实用新型具有以下有益效果：

(1)抗高压、强度大，不仅能防止采空区煤岩体冒落压裂管路，更能在一定半径内弯曲满足实际布置需求；

(2)高压管为橡胶管，耐高温防老化、延长寿命，能防止在高温烟气和水蒸汽的作用下氧化和腐蚀，持久强度，并具有良好的组织稳定性；

(3)测点管头为U型设计，不仅能防止采空区煤岩体冒落而导致堵塞管口，还能防水防尘保障气体获取；

(4)高压管连接采用内嵌式螺纹加固方式，不仅能密封加固连接，更能起保护高压管端头作用；

(5)高压管与测点管头连接三通底部设计为平板并加固锚杆，且四周用绳索拉直为固定测点探头及高压管路提供了保障，并为精确测定实际采空区预先规划区域气体增加了可靠性；

(6)负压取气装置为内置电源，本安型设计，适用于矿井下气体实时自动采集，安全高效；

(7)根据采空区尺寸进行网状布点，能准确判别采空区“三带”范围，为煤自燃防治提供科学依据。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型中监测点的布置示意图；

图2是本实用新型的管路结构图；

图3是高压管的放大图。

具体实施方式