[发明专利]深部高瓦斯矿井瓦斯压力及浓度远程监测装置及监测方法在审

专利信息
申请号: 202110780323.7 申请日: 2021-07-09
公开(公告)号: CN113587983A 公开(公告)日: 2021-11-02
发明(设计)人: 邓五先;吕有厂;代志旭;张创业;高明忠;谢晶;杨钊颖;刘军军;李飞;杨本高;刘依婷;叶思琪;唐瑞烽 申请(专利权)人: 平顶山天安煤业股份有限公司十二矿;四川大学
主分类号: G01D21/02 分类号: G01D21/02;H04N7/18
代理公司: 成都高远知识产权代理事务所(普通合伙) 51222 代理人: 李安霞;谢一平
地址: 467000 河*** 国省代码: 河南;41
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摘要:
搜索关键词: 深部高 瓦斯 矿井 压力 浓度 远程 监测 装置 方法
【权利要求书】:

1.深部高瓦斯矿井瓦斯压力及浓度远程监测装置,其特征在于:包括视频监控装置、瓦斯自动计量监测装置、地面传输终端显示器、抽采标准化管理控制系统:

所述视频监控装置包括拍摄模块(1)、传输模块(2)以及控制模块(3),控制模块(3)与拍摄模块(1)、传输模块(2)信号连接;

所述瓦斯自动计量监测装置包括测压封孔装置、浓度监测装置;

所述地面终端显示器(12)可实时显示打钻记录(13)、瓦斯压力及浓度随抽采时间变化过程、瓦斯压力及浓度随抽采距离变化过程;

所述抽采标准化管理控制系统,与视频监控装置、瓦斯自动计量监测装置、地面终端显示器(12)信号连接,建立标准化档案管理台账,对开孔、钻进、退钻及封孔全过程进行管理、监控。

2.根据权利要求1所述的深部高瓦斯矿井瓦斯压力及浓度远程监测装置,其特征在于:所述拍摄模块(1)包括摄像探测器、温湿度传感器、云台、防护罩、解码器。

3.根据权利要求1所述的深部高瓦斯矿井瓦斯压力及浓度远程监测装置,其特征在于:所述控制模块(3)包括储存设备、控制设备、中央显示器,记录拍摄采集的图像数字信息。

4.根据权利要求1所述的深部高瓦斯矿井瓦斯压力及浓度远程监测装置,其特征在于:所述测压封孔装置包括注浆管(4)、囊袋(5)、测压管(6)、回浆管(7)、压力表(8)、测压气室(9),所述注浆管(4)、测压管(6)、回浆管(7)设置在测压气室(9)中,所述压力表(8)连接测压气室(9),所述囊袋(5)有两个,两个囊袋(5)在测压气室(9)中形成一封闭段。

5.根据权利要求4所述的深部高瓦斯矿井瓦斯压力及浓度远程监测装置,其特征在于:所述注浆管(4)内设置有爆破阀(10),所述囊袋(5)连接注浆管(4)。

6.根据权利要求4所述的深部高瓦斯矿井瓦斯压力及浓度远程监测装置,其特征在于:所述囊袋(5)捆扎于测压管(6)的两侧,囊袋(5)上设有单向阀(11)。

7.根据权利要求4所述的深部高瓦斯矿井瓦斯压力及浓度远程监测装置,其特征在于:所述测压管(6)由多段钢管连接而成。

8.根据权利要求1所述的深部高瓦斯矿井瓦斯压力及浓度远程监测装置,其特征在于:所述浓度监测装置包括瓦斯传感器、信号放大器、AD/DA转化电路、主控制器单片机、主机。

9.根据权利要求1-9任一项所述的深部高瓦斯矿井瓦斯压力及浓度远程监测装置的监测方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1.在瓦斯抽采施工前对钻孔进行设计,合理布置钻孔间距,实现钻孔设计模块化,提高钻孔施工的精度和效率;

S2.在设计钻孔位置进行钻孔施工,钻孔完成后进行注浆密封,钻孔施工成排成行,未经设计部门许可,不得随意变更抽采钻孔施工技术参数;

S3.实行分单元管路管理,细化封孔联网抽采,管路进行统一编号,将12寸防喷管路、抽放管路和4寸抽放管路、多通由下至上铺设在巷道同侧,巷道钻孔联网实现标准化规范;

S4.对钻孔瓦斯进行抽采,并收集实际抽采工程参数,参数包括了抽采流量、抽采浓度、抽采达标半径等;

S5.实际抽采工程参数与抽采参数指标比较,是否合理,若不合理需改变试调实际抽采工程参数直至满足指标,得到初步抽采效果评价;

S6.根据初步抽采效果评价确定该钻孔的有效抽采区域,测定该区域瓦斯残余浓度、瓦斯残余压力;

S7.瓦斯残余浓度、瓦斯残余压力与抽采临界值比较,判断抽采效果是否达标。

10.根据权利要求9所述的深部高瓦斯矿井瓦斯压力及浓度远程监测装置的监测方法,其特征在于,步骤S3还包括:将4寸抽放管路和多通每200m划分为一个单元,安装一套瓦斯浓度与压力自动监测计量装置,每组钻孔安设一个可旋转孔板计量装置,每个钻孔的接抽管上留设钻孔抽采负压和瓦斯浓度测量孔,采用三通与12寸抽放管路直连直接统计4寸管路每200m的抽采总量,定期对支管、单组和单孔进行抽采分析。

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