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专利名称：煤矿火区环境参数快速定量监测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于煤矿火区环境参数监测的装置。
背景技术：
煤矿井下发生火灾，在直接灭火无效时，需要对井下巷道或采空区进行密闭从而形成火区。及时掌握火区情况对火灾治理措施的制定及实施具有非常重要的作用，而火区内温度及H2、02、CO、CH4, C2H2, C2H4等气体浓度是判断火区状态的主要指标，因此如何快速、 可靠的监测火区环境参数一直是技术人员关注的问题。目前，已有的火区环境监测方法主要有钻孔取样和束管监测等方法。前者是向火区打钻孔，通过埋设在钻孔内的管路人工采集气样并测量其温度，之后运用地面的色谱仪分析气体组分及浓度，该方法主要存在以下缺点①所测气样温度为钻孔孔口附近气体温度，不能代表火区的实际温度；②人工采集和运送气样至井上的过程中有可能发生漏气，导致地面分析的气样不一定为原始火区气样；③不能在井下同时得到火区的温度及气体浓度，影响参数的可靠性。后者则是利用预先埋在火区的束管，通过地面气泵及色谱仪等采集并分析气样，但该方法存在管线较长、维护工作量大、管路易漏气或堵塞等问题，且不能监测温度，无法实现气体浓度及温度一体化监测。参考资料一种煤矿井下移动式气体束管采样监测装置，申请号201010110543. O。发明内容
为了克服现有的煤矿火区环境参数监测装置监测参数可靠性差、维护工作量大、 管路易漏气或堵塞、且不能监测温度，无法实现气体浓度及温度一体化监测的缺陷，本发明提供一种煤矿火区环境参数快速定量监测装置，该煤矿火区环境参数快速定量监测装置监测参数可靠性高、维护工作量小、管路无漏气或堵塞，且能监测温度，可实现气体浓度及温度一体化监测。
本发明的技术方案是该煤矿火区环境参数快速定量监测装置包括红外温度传感装置，红外温度传感装置后部连接有钻孔快速密封装置，红外温度传感装置后端连接有检测装置，红外温度传感装置包括红外传感器和导线，红外温度传感器镶嵌在空心钢管顶部， 空心钢管前部设有筛孔，空心钢管后端设有外螺纹，软管一端与空心钢管后端相连，软管另一端与检测装置内的气室进口相连，导线位于空心钢管和软管内，红外温度传感器通过导线与检测装置相连；钻孔快速密封装置包括前固定端、膨胀胶囊、后固定端、轴承、固定轴及旋转盘螺。前固定端与套在空心钢管外面的花管后端相连，膨胀胶囊设在前固定端和后固定端之间，后固定端内设有带固定轴的轴承，固定轴与空心钢管间通过外螺纹连接，旋转盘在后固定端后面通过外螺纹与空心钢管相连。
所述的检测装置包括气室，气室内布置有六个气体传感器，抽气泵与气室出口相连。
本发明的优点适用于监测煤矿井下火区的温度及多种指标性气体的浓度，可重复利用，能依次快速的检测多个火区探测点。工艺简单，检测气体全面，监测参数可靠，能够科学的预测火区的发展情况，为煤矿火区治理工作提供了有力的保障。可通过钻孔同时对火区多种气体浓度及温度进行监测，而且具备数据存储功能，同时又能对火区气体实时采样以用于更多研究。


图I是本发明一个实施例的结构示意图。图中1.探测孔，2.红外温度传感装置，2-1.红外温度传感器，2-2.导线，3.花管，4.空心钢管，5.钻孔快速密封装置，5-1.前固定端，5-2.膨胀胶囊，5-3.固定轴，5-4.轴承，5-5.后固定端，5-6.旋转盘，5-7.外螺纹，6.软管，7.检测装置，7-1.气室进口，7-2.气体传感器，7-3.气室出口，7-4.抽气泵，7-5.抽气泵开关，7-6.检测开关，7-7.显示器。
具体实施例方式在图I中，红外温度传感装置2后部连接有钻孔快速密封装置5，红外温度传感装置2后端连接有检测装置7。红外温度传感装置2包括红外传感器2-1和导线2-2，红外温度传感器2-1镶嵌在空心钢管4顶部，空心钢管4前部设有筛孔，空心钢管4后端设有外螺纹5-7。软管6 —端与空心钢管4后端相连，软管6另一端与检测装置7内的气室进口 7-1相连。导线2-2位于空心钢管4和软管6内，红外温度传感器2-1通过导线2-2与检测装置7相连。钻孔快速密封装置5包括前固定端5-1、膨胀胶囊5-2、后固定端5-5、轴承5_4、固定轴5-3及旋转盘5-6。前固定端5-1与套在空心钢管4外面的花管3后端相连，膨胀胶囊5-2设在前固定端5-1和后固定端5-5之间,后固定端5-5内设有带固定轴5_3的轴承
5-4，固定轴5-3与空心钢管4之间通过外螺纹5-7连接，旋转盘5_6在后固定端5_5后面通过外螺纹5-7与空心钢管4相连。红外温度传感器2-1通过导线5把数据传输到检测装置7，检测探测孔I内的温度。空心钢管4前段设有筛孔，通过筛孔抽吸火区气体。当顺时针转动旋转盘5-6时，花管3及前固定端5-1向后运动，压缩膨胀胶囊5-2使其膨胀，封堵探测孔I。检测装置7由气室进口 7-1、气体传感器7-2、气室出口 7-3、抽气泵7-4、抽气泵开关7-5、检测开关7-6、显示器7-7等组成。气室7内布置有6个气体传感器，分别检测H2、02、CO、CH4, C2H2和C2H4的浓度；抽气泵7-4与气室出口 7-3相连。工作过程将红外温度传感器2安装在空心钢管4顶部，送入探测孔1，空心钢管4尾部与软管6连接，顺时针转动旋转盘5-6，花管3及前固定端5-1向后运动，压缩膨胀胶囊5-2使其膨胀，封堵探测孔I。将软管6另一个接头与气室进口 7-1相连，打开抽气泵开关7-5，进行预抽，将探测孔I及管路内的空气排出；一分钟后打开检测开关7-6，监测探测孔I内的气体浓度和温度，监测完成后，关闭抽气泵开关7-5和检测开关7-6，监测数据被存储在存储器内，可将数据上传至计算机做进一步分析。
权利要求
1.一种煤矿火区环境参数快速定量监测装置，该煤矿火区环境参数快速定量监测装置包括红外温度传感装置，其特征在于红外温度传感装置后部连接有钻孔快速密封装置，红外温度传感装置后端连接有检测装置，红外温度传感装置包括红外传感器和导线，红外温度传感器镶嵌在空心钢管顶部，空心钢管前部设有筛孔，空心钢管后端设有外螺纹，软管一端与空心钢管后端相连，软管另一端与检测装置内的气室进口相连，导线位于空心钢管和软管内，红外温度传感器通过导线与检测装置相连；钻孔快速密封装置包括前固定端、膨胀胶囊、后固定端、轴承、固定轴及旋转盘螺，前固定端与套在空心钢管外面的花管后端相连，膨胀胶囊设在前固定端和后固定端之间，后固定端内设有带固定轴的轴承，固定轴与空心钢管间通过外螺纹连接，旋转盘在后固定端后面通过外螺纹与空心钢管相连。
2.根据权利要求I所述的煤矿火区环境参数快速定量监测装置，其特征在于检测装置包括气室，气室内布置有六个气体传感器，抽气泵与气室出口相连。
全文摘要
本发明公开了一种煤矿火区环境参数快速定量监测装置，该快速定量监测装置包括红外温度传感装置，红外温度传感装置后部连接有钻孔快速密封装置，红外温度传感装置后端连接有检测装置，软管一端与空心钢管后端相连，软管另一端与检测装置内的气室进口相连，钻孔快速密封装置的前固定端与套在空心钢管外面的花管后端相连，膨胀胶囊设在前固定端和后固定端之间，固定端内设有带固定轴的轴承，固定轴与空心钢管间通过外螺纹连接，旋转盘在后固定端后面通过外螺纹与空心钢管相连。适用于监测煤矿井下火区的温度及多种指标性气体的浓度，工艺简单，检测气体全面，监测参数可靠。
文档编号G01D21/02GK102980613SQ20121052191
公开日2013年3月20日 申请日期2012年12月7日 优先权日2012年12月7日
发明者周福宝, 宋小林, 洪克宽, 李建龙, 李海鉴, 宋国正, 杨磊, 胡胜勇, 史波波 申请人:中国矿业大学