一種井下氣體自動檢測裝置及應用其的檢測方法與流程

本發明涉及井下作業安裝檢測裝備，特別涉及一種井下氣體自動檢測裝置及應用其的檢測方法。

背景技術：

1、目前，井下作業屬于有限空間作業，井下作業中井下有害氣體對人體的危害主要體現在以下幾個方面：第一方面位一氧化碳，一氧化碳是礦井中最常見的有害氣體，它會與血紅蛋白結合，阻止血液攜帶氧氣，導致人體缺氧；

2、第二方面位氮氣，氮氣在一定濃度下會導致窒息死亡，及其容易被忽略，而現有技術中井下有害氣體監測是預防礦井事故的重要手段，通過對井下有害氣體的實時監測，可以及時發現有害氣體的超標情況，采取相應的措施，防止事故發生；

3、但是，現行方式中，配置的實時監測一般針對大型礦井，而新開、新鉆取井下空間的檢測，采用的方式主要為在新開井口吊裝下降既有的檢測設備，主要的對于井下的處理采用自然通風的方式，而新開井下由于可能涉及不同的巖層的破壞有害氣體是逐步產生的，如采用強制通風，則存在有害氣體和空氣混合的危險性，使得井下氣體的成分變得更加復雜，使得實時監測和取樣檢測都變得困難，反而會產生安全隱患。

技術實現思路

1、本發明要解決現有技術中的新開井的井下氣體的實時監測和取樣檢測缺少安全可靠的檢測實施和方式的技術問題，提供一種井下氣體自動檢測裝置及應用其的檢測方法。

2、為了解決上述技術問題，本發明的技術方案具體如下：

3、一種井下氣體自動檢測裝置，包括：

4、釋放框架，其通過架設在檢測井上的升降機械向所述檢測井內釋放；

5、所述釋放框架上集成安裝有多個氣體檢測模塊；

6、所述氣體檢測模塊用于檢測井內的多種氣體；

7、所述釋放框架由環形空心結構構成，所述環形空心結構內能夠通過進入口入駐引導空氣，所述引導空氣通過所述環形空心結構的出氣口被導出；

8、所述引導空氣能夠經過一驅動部件，所述驅動部件能夠驅動一風扇轉動，以使得所述風扇將井下氣體向井上方向導出；以及

9、取樣機構，其集成在所述釋放框架上，并布置在所述風扇的上方；

10、所述取樣機構包括一多動作氣缸組，其通過一驅動電機的轉動驅動動作驅動，以使得所述多動作氣缸組的每個驅動氣缸交錯動作，將井下氣體通過一取樣管輸送至取樣囊內。

11、具體地，所述氣體檢測模塊包括：氧氣濃度檢測模塊、一氧化碳濃度檢測模塊、二氧化碳濃度檢測模塊和一氧化氮氣體濃度檢測模塊。

12、具體地，所述釋放框架包括：

13、多個環形框架，呈縱向布置；

14、每個所述環形框架包括四組節點腔部，相鄰的所述節點腔部通過弧形彎管連接；

15、上、下相鄰的節點腔部之間通過連通管連通。

16、具體地，多個所述環形框架中包括一頂層框架；

17、所述頂層框架包括有頂層節點腔；

18、其中，一個頂層節點腔連通所述進入口，另一頂層節點腔

19、連通所述出氣口；

20、所述進入口和所述出氣口分別通過一連接軟管連通至所述檢測井外；

21、其中，連接所述進入口的連接軟管連通至氣源，另一連接所述出氣口的連接軟管連接一固定在地面的釋放管。

22、具體地，所述驅動部件包括：

23、風葉腔，其一端通過進入管連接與所述進入口能夠

24、連通的節點腔部；

25、所述風葉腔的另一端通過出口管連接與所述出氣口能夠連通的另一節點腔部；

26、所述風葉腔設置有一轉動軸，所述轉動軸上連接有驅動葉片；

27、所述轉動軸的第一端延伸出所述風葉腔連接一風扇軸，所述風扇軸連接在一風扇軸承上；

28、所述風扇軸承固定在一風扇軸承座上，所述風扇軸承座與相鄰的節點腔部的外壁固定連接；

29、所述風扇軸用于設置所述風扇。

30、具體地，所述取樣機構包括：

31、主殼體，其第二端形成一吸入腔、并具有一吸入口；

32、所述吸入口上可拆卸的連接有濾網罩；

33、所述主殼體內還形成有氣缸腔；

34、每個所述氣缸腔內布置一組氣缸活塞；

35、所述氣缸腔與所述吸入腔連通；

36、所述主殼體的第一端可拆卸的連接一密封罩，所述密封罩用于密封所述驅動電機；

37、所述驅動電機通過一連接架連接在所述主殼體內；

38、所述主殼體的外周通過多個連接筋連接在所述環形框架上。

39、具體地，所述動作氣缸組包括：

40、轉動盤，所述驅動電機的輸出端連接所述轉動盤的中心；

41、所述轉動盤的第二面的中心連接有轉動平衡軸；

42、所述轉動平衡軸的第二端通過軸承連接在一間隙部上。

43、具體地，所述轉動平衡軸上連接有一斜盤；

44、所述斜盤的第二面以所述轉動平衡軸為中心均布設置有多個活動連接部件；

45、所述活動連接部件上形成有截面為優弧的球形槽；

46、球頭連接桿，其第一端具有連接球頭；

47、所述連接球頭能夠嵌入連接在所述球形槽內，并在所述球形槽內自由轉動；

48、所述球頭連接桿的第二端用于對應連接一組氣缸活塞。

49、具體地，所述取樣囊安裝在所述密封罩的頂部；

50、所述取樣囊的頂部設置有壓力傳感器，所述壓力傳感器用于檢測所述取樣囊的內部壓力；

51、當所述取樣囊的內部壓力超過一預設值時，一執行器接收超

52、出信號，并控制取樣囊的頂部閥以及取樣管上的封閉閥關閉，并停止所述驅動電機的工作。

53、應用所述的井下氣體自動檢測裝置的檢測方法，包括如下步驟：

54、步驟一、將釋放框架安裝好氣體檢測模塊，通過升降機械將釋放框架釋放到檢測井內的預定位置，收集氣體檢測模塊對于原始井下氣體的檢測數據；

55、步驟二、當氣體檢測模塊對于井下氣體檢測流量識別低時，可啟東氣源，使得驅動機構驅動風扇工作，利用井下原始氣體形成氣流流量，可調整氣源的大小，控制流量；

56、步驟三、可通過啟動驅動電機使得取樣機構進行入取樣工作狀態，完成真實取樣并保存在取樣囊中；

57、其中，步驟三和步驟二的順序可依據實際情況調換。

58、本發明具有以下的有益效果：

59、本技術方案的優勢在于，盡可能的降低了大功率供電設備的使用，保證釋放框架在井下能夠安全的、有效的檢測，區別與現有技術的檢測方式，本技術方案不采用強制的通風來干擾井下原始氣體，而是間接的采用純機械動力的風機提供動力，還能夠有效的通過取樣機構完成取樣，更加安全。

技術特征：

1.一種井下氣體自動檢測裝置，其特征在于，包括：

2.如權利要求1所述的井下氣體自動檢測裝置，其特征在于，所述氣體檢測模塊(100)包括：氧氣濃度檢測模塊、一氧化碳濃度檢測模塊、二氧化碳濃度檢測模塊和一氧化氮氣體濃度檢測模塊。

3.如權利要求2所述的井下氣體自動檢測裝置，其特征在于，所述釋放框架(10)包括：

4.如權利要求3所述的井下氣體自動檢測裝置，其特征在于，多個所述環形框架(110)中包括一頂層框架(120)；

5.如權利要求3所述的井下氣體自動檢測裝置，其特征在于，所述驅動部件(30)包括：

6.如權利要求5所述的井下氣體自動檢測裝置，其特征在于，所述取樣機構(50)包括：

7.如權利要求6所述的井下氣體自動檢測裝置，其特征在于，所述動作氣缸組(500)包括：

8.如權利要求7所述的井下氣體自動檢測裝置，其特征在于，所述轉動平衡軸(521)上連接有一斜盤(530)；

9.如權利要求8所述的井下氣體自動檢測裝置，其特征在于，所述取樣囊(53)安裝在所述密封罩(515)的頂部；

10.應用如權利要求9所述的井下氣體自動檢測裝置的檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：

技術總結
本發明涉及井下作業安裝檢測裝備技術領域，特別是涉及一種井下氣體自動檢測裝置及其應用的檢測方法，具體包括：將釋放框架安裝好氣體檢測模塊，通過升降機械將釋放框架釋放到檢測井內的預定位置，收集氣體檢測模塊對于原始井下氣體的檢測數據；當氣體檢測模塊對于井下氣體檢測流量識別低時，可啟動氣源，使得驅動機構驅動風扇工作，利用井下原始氣體形成氣流流量，可調整氣源的大小，控制流量；可通過啟動驅動電機使得取樣機構進入取樣工作狀態，完成真實取樣并保存在取樣囊中；本技術方案不采用強制的通風來干擾井下原始氣體，而是間接的采用純機械動力的風機提供動力，還能夠有效的通過取樣機構完成取樣，更加安全。

技術研發人員：張偉,王波,文紅兵,張平玉,白文杰
受保護的技術使用者：新疆美盛礦業有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/10/31