[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

说明书

本发明公开一种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，监测装置包括视频监控装置、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，监测方法包括了钻孔施工、验收、封孔、联网、参数测试、钻孔处理、甩孔等全过程。本发明能够构建完善的瓦斯抽采管理体系，抓好瓦斯抽采设计环节，做到打钻过程异常信息收集全面、抽采钻孔封孔联网环节规范、瓦斯抽采监测计量准确、瓦斯抽采系统运转正常。

技术领域

本发明涉及瓦斯抽采安全生产技术领域，具体涉及一种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。

背景技术

我国是产煤的第一大国，同时煤炭也是我国的主要能源。在煤矿开采中瓦斯事故是造成重大危害的主要煤矿事故。如何解决煤矿瓦斯治理的科技难题，防治煤矿瓦斯事故频发的关键问题，需要不断加强瓦斯抽采钻孔施工管理，提高矿井瓦斯治理能力和水平。目前国内的煤矿开采瓦斯治理缺少对从工程设计、钻孔设计、施工、封孔、联网、计量、装备、系统、利用等全过程智能化监测管理，不能对深部高瓦斯矿井钻孔情况、抽采效果、瓦斯压力及浓度计量变化进行实时反馈。因此，有必要建立一个实时智能化的全过程视频可视化计量监测系统。

发明内容

本发明提供一种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，其目的在于构建完善的瓦斯抽采管理体系，抓好瓦斯抽采设计环节，做到打钻过程异常信息收集全面、抽采钻孔封孔联网环节规范、瓦斯抽采监测计量准确、瓦斯抽采系统运转正常。对开孔、钻进、退钻及封孔全过程管理，并对打钻作业进行视频监督，全过程监录每个钻孔的关键环节，监录视频保存至采面回采结束。

深部高瓦斯矿井瓦斯压力及浓度远程监测装置，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、传输模块以及控制模块，控制模块与拍摄模块、传输模块信号连接；

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可实时显示打钻记录、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、地面传输终端显示器信号连接，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；

进一步的，所述拍摄模块包括摄像探测器、温湿度传感器、云台、防护罩、解码器。

进一步的，所述控制模块，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。

进一步的，所述测压封孔装置包括注浆管、囊袋、测压管、回浆管、压力表、测压气室，所述注浆管、测压管、回浆管设置在测压气室中，所述压力表连接测压气室，所述囊袋有两个，两个囊袋在测压气室中形成一封闭段。

进一步的，所述注浆管内设置有爆破阀，所述囊袋连接注浆管。

进一步的，所述囊袋捆扎于测压管的两侧，囊袋上设有单向阀。

进一步的，所述测压管由多段钢管连接而成。

进一步的，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。

进一步的，监测方法包括以下步骤：

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；