[发明专利]采空区气体检测方法及装置

说明书

本发明涉及一种采空区气体检测方法及装置，属于煤矿监测技术领域。本发明可方便快捷的检测采空区气体，使采空区气体检测更加及时、准确、便捷，同时降低检测成本，确保矿井安全生产。本发明包括以下步骤：(a)选取检测点，在工作面回风巷与采空区交界隔离处外侧设定采样检测点；(b)插管，自采样检测点向采空区内待测区插入一中空管体；(c)取气样检测，通过管体抽取采空区内待测区气体，并通过集气罩汇集后接入气体检测仪。本发明所述的采空区气体检测装置包括：管体，其一端设有进气口，另一端设有出气口；采样泵，其进气端与管体的出气口连通；以及气体检测仪，其检测端密闭连接集气罩；所述采样泵的排气端与所述集气罩连通。

技术领域

本发明涉及一种采空区气体检测方法及装置，属于煤矿监测技术领域。

背景技术

在工作面回采过程中，采空区易燃区的气体成分及浓度对于安全生产十分重要，由于采空区人员无法进入，现阶段采空区火灾监测主要有以下两种方法：

1.采用预埋束管的方式，即在采空区预埋束管抽取采空区气体，将采空区气体通过束管输送至气体分析仪进行气体组分及浓度分析，判断是否有火灾隐患，气体分析仪可以放置在井上实验室或井下硐室内；

2.预留传感器的方式，将防爆或本安型气体传感仪器提前安放于采空区内，进行气体指标分析，分析结果可通过无线或光纤传输到地面管理人员。

在实际操作过程中这两种方法都存在一定的缺点：

(1)井上气体分析仪因束管距离远，监测周期长，不能适时监测采空区气体变化情况。

(2)井下气体分析仪因防爆要求，仪器价格贵，系统成本过高；

(3)预留传感器的方式，因垮落煤岩经常砸断砸毁数据线缆，所以多为无线传输，在煤矿工作面采空区垮落煤岩掩埋状态下传输距离短，随着工作面推进很快就接收不到信号。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提出一种采空区气体检测方法，可方便快捷的检测采空区气体；与此相应，本发明提供一种采空区气体检测装置使采空区气体检测更加及时、准确、便捷，同时降低检测成本，确保矿井安全生产。

本发明所述的采空区气体检测方法包括以下步骤：

(a)选取检测点，在工作面回风巷与采空区交界隔离处外侧设定采样检测点；

(b)插管，自采样检测点向采空区内待测区插入一中空管体；

(c)取气样检测，通过管体抽取采空区内待测区气体，并通过集气罩汇集后接入气体检测仪。

管体可与采样泵连接用于抽取采空区内待测区气体，采样泵排气端接入集气罩，集气罩密闭连接在气体检测仪的采样端。当管体放置完成，启动采样泵，采空区内待测区气体即可通过管体、采样泵、集气罩直接到达气体检测仪，实现气样的快速检测。

优选的，步骤(b)中，管体深入采空区的长度为3-6米。

管体可对采空区角隅、采空区回风区域及顶板高冒区等位置进行检测。

优选的，采样检测点距工作面回风巷与采空区交界隔离处1-2米，在采样检测点处设置管托用于支撑管体水平和竖直方向的摆动。

采样检测点应选择在回风巷的超前支护端，并对周围煤岩层的浮煤或悬顶进行处理，确保采样安全，管托可采用顶板悬挂式或支架支撑式，确保管体可绕管托进行水平和竖直方向的摆动，以便管体采样端可到达不同位置。

优选的，采空区内待测区为顶板高冒区时，管体采样端距顶板高冒区留设20-30厘米间隙。

通过插管的入口观测管体采样端与顶板高冒区间距，留设间距可防止采样口插入顶板高冒区内，导致煤矸石顺管口进入管体。