一种煤矿瓦斯抽放泵站安全监测装置的制作方法

[0001]
本发明涉及煤矿设备技术领域，尤其涉及一种煤矿瓦斯抽放泵站安全监测装置。


背景技术：

[0002]
在煤矿开采过程中，由于煤层中含有大量瓦斯气体，易发生爆炸灾害，给开采带来极大危险。为治理瓦斯灾害，人们发明了矿用移动式瓦斯抽放泵站，可以直接深入现场直接抽放瓦斯，并通过管道将瓦斯气体输送到地面加以利用，变害为宝。
[0003]
然而煤矿安全规程规定：“抽放瓦斯的矿井，利用瓦斯时其浓度不得低于30％”，否则有可能引起爆炸。但目前的煤矿瓦斯抽放泵站或瓦斯利用系统还没有安全可靠的瓦斯浓度控制装置，并且在对瓦斯浓度进行监测时通常只配备有单一的浓度监测装置，而瓦斯的浓度需要多级的监控，以保证周围环境的稳定性，另外在对泵站进行监测时需要及时的与远程的控制中心联系，以快速的应对突发状况。
[0004]
为此，我们提出一种煤矿瓦斯抽放泵站安全监测装置来解决上述问题。


技术实现要素：

[0005]
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种煤矿瓦斯抽放泵站安全监测装置。
[0006]
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种煤矿瓦斯抽放泵站安全监测装置，包括底板、壳体、瓦斯抽放泵、瓦斯泵进水管、循环水泵和水泵出水管，所述壳体固定连接在底板的上端，所述瓦斯抽放泵、瓦斯泵进水管和循环水泵均连接在壳体内，所述水泵出水管对应连接在壳体的外侧壁上，且水泵出水管的数量为两个，所述水泵出水管的输入端与循环水泵的输出端连接，两个所述水泵出水管均呈l形，且两个水泵出水管相背设置，两个所述水泵出水管远离壳体的一端分别连接有第一管道和第二管道，且第一管道和第二管道与水泵出水管之间由安装机构连接，所述第一管道的下端固定连接有与其连通的正压放水器，所述第二管道的下端固定连接有与其连通的负压放水器，所述第一管道远离水泵出水管的一端固定连接有与其连通的延伸管，所述第二管道远离水泵出水管的一端固定连接有与其连通的抽放汇流管；两个所述水泵出水管的侧壁上分别设置有低浓度监测机构和高浓度监测机构，所述壳体的左右侧壁上均固定连接有竖直的安装板，且两个安装板的侧壁上分别设置有与低浓度监测机构和高浓度监测机构连接的报警机构，所述壳体内设置有与远程计算机连接的远程监控机构。
[0007]
在上述的煤矿瓦斯抽放泵站安全监测装置中，所述底板的前后侧壁上均转动连接有两个与矿井轨道配合的滚动轮，所述壳体的侧壁上转动连接有两个旋转门，且旋转门对应设置在两个水泵出水管的下侧。
[0008]
在上述的煤矿瓦斯抽放泵站安全监测装置中，所述延伸管远离第一管道的侧壁上固定连接有第一法兰盘，且延伸管可与外部的管道连接，所述延伸管的上端固定连接有两
根竖直的支杆，且支杆的上端固定连接有阻火器。
[0009]
在上述的煤矿瓦斯抽放泵站安全监测装置中，所述安装机构包括分别固定套接在第一管道和第二管道侧壁上的第二法兰盘，所述水泵出水管的侧壁上固定套接有与第二法兰盘对应的第三法兰盘，且第二法兰盘与第三法兰盘之间由多个第一螺杆和第一螺母固定连接，所述延伸管和抽放汇流管的侧壁上分别固定套接有与第二法兰盘对应的第四法兰盘，且第四法兰盘与第二法兰盘之间由多个第二螺杆和第二螺母固定连接。
[0010]
在上述的煤矿瓦斯抽放泵站安全监测装置中，所述低浓度监测机构包括两个固定连接在水泵出水管侧壁上的横板，且横板对称设置在水泵出水管的两侧，所述横板远离水泵出水管的侧壁上开设有水平的条形槽，所述条形槽内固定连接有滑杆，所述滑杆的外侧滑动套接有滑块，两个所述滑块之间固定连接有同一个u形支架，所述u形支架的下端固定连接有连杆，且连杆的下端固定连接有低浓度传感器，所述高浓度监测机构内的连杆下端固定连接有高浓度传感器，且高浓度监测机构的其他部件与低浓度监测机构相同。
[0011]
在上述的煤矿瓦斯抽放泵站安全监测装置中，所述滑块两侧的滑杆外侧壁上均套接有缓冲弹簧，且缓冲弹簧的两端分别与滑块的侧壁和条形槽的内壁固定连接，所述u形支架两侧的滑块侧壁上均螺纹连接有与滑杆固定的紧固螺栓。
[0012]
在上述的煤矿瓦斯抽放泵站安全监测装置中，所述报警机构包括固定连接在安装板侧壁上的报警器，且报警器与低浓度传感器和高浓度传感器之间电性连接。
[0013]
在上述的煤矿瓦斯抽放泵站安全监测装置中，所述远程监控机构包括固定连接在壳体内的控制盒，所述控制盒的侧壁上均布有多种通讯接口，且多个通讯接口可支持对温湿度传感器、水浸传感器、流量传感器、压力传感器和电力监测仪表数据进行采集，所述控制盒内设置有通讯模块，且通讯模块与外部的远程计算机之间通过以太网和5g网络连接，所述控制盒内设置有参数远程控制模块，可以受远程控制计算机的联动控制。
[0014]
在上述的煤矿瓦斯抽放泵站安全监测装置中，所述水泵出水管的外侧壁上固定连接有电磁阀，所述电磁阀与控制盒内的参数远程控制模块连接，且循环水泵可通过手动、自动、远程方式对水泵进行控制。
[0015]
在上述的煤矿瓦斯抽放泵站安全监测装置中，所述煤矿瓦斯抽放泵站安全监测装置的工作原理为：1）通过在两个水泵出水管的外侧壁上分别设置有低浓度监测机构和高浓度监测机构，具体的，在低浓度传感器和高浓度传感器的配合使用下，能够对瓦斯抽放泵站周围的瓦斯浓度进行实时的监测，一旦监测的数值与低浓度传感器和高浓度传感器设定的数值有误时，会触发报警装置，可以对周围的工作人员警示，并且壳体内的控制盒中设置的通讯模块，能够将实时的数据传输至远程的计算机中，以便于远程对水泵出水管的控制；2）采用移动式的瓦斯抽放泵站，即整体结构在移动的过程中，容易受到外部的环境影响，通过设置阻火器能够起到防爆防火的作用，另外低浓度传感器和高浓度传感器在使用过程中，通过在滑块两侧的滑杆侧壁上均设置有缓冲弹簧，能够对低浓度传感器和高浓度传感器起到防护的作用，助于其长期使用，另外，控制盒的侧壁上均布有多种通讯接口，且多个通讯接口可支持对温湿度传感器、水浸传感器、流量传感器、压力传感器和电力监测仪表数据进行采集，可通过手动、自动、远程方式对水泵进行控制，并根据监测传感器数据及控制工艺流程要求实现对水泵联动控制。
[0016]
与现有技术相比，本一种煤矿瓦斯抽放泵站安全监测装置的优点在于：1、本发明在低浓度传感器和高浓度传感器的配合使用下，能够对瓦斯抽放泵站周围的瓦斯浓度进行实时的监测，一旦监测的数值与低浓度传感器和高浓度传感器设定的数值有误时，会触发报警装置，可以对周围的工作人员警示，并且壳体内的控制盒中设置的通讯模块，能够将实时的数据传输至远程的计算机中，以便于远程对水泵出水管的控制。
[0017]
2、本发明中控制盒的侧壁上均布有多种通讯接口，且多个通讯接口可支持对温湿度传感器、水浸传感器、流量传感器、压力传感器和电力监测仪表数据进行采集，可通过手动、自动、远程方式对水泵进行控制，并根据监测传感器数据及控制工艺流程要求实现对水泵联动控制，并且通过设置阻火器能够起到防爆防火的作用，另外低浓度传感器和高浓度传感器在使用过程中，通过在滑块两侧的滑杆侧壁上均设置有缓冲弹簧，能够对低浓度传感器和高浓度传感器起到防护的作用，助于其长期使用。
附图说明
[0018]
图1为本发明提出的一种煤矿瓦斯抽放泵站安全监测装置的外部结构示意图；图2为本发明提出的一种煤矿瓦斯抽放泵站安全监测装置的仰视结构示意图；图3为本发明提出的一种煤矿瓦斯抽放泵站安全监测装置的俯视结构示意图；图4为图1中a处局部放大图；图5为本发明提出的一种煤矿瓦斯抽放泵站安全监测装置的原理框图；图6为本发明提出的一种煤矿瓦斯抽放泵站安全监测装置的应用示意图。
[0019]
图中，1底板、2壳体、3水泵出水管、4第一管道、5第二管道、6正压放水器、7负压放水器、8延伸管、9抽放汇流管、10滚动轮、11第一法兰盘、12支杆、13阻火器、14第二法兰盘、15第三法兰盘、16第四法兰盘、17横板、18滑杆、19滑块、20 u形支架、21连杆、22低浓度传感器、23高浓度传感器、24缓冲弹簧、25报警器。
具体实施方式
[0020]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例
[0021]
参照图1-6，一种煤矿瓦斯抽放泵站安全监测装置，包括底板1、壳体2、瓦斯抽放泵、瓦斯泵进水管、循环水泵和水泵出水管3，壳体2固定连接在底板1的上端，瓦斯抽放泵、瓦斯泵进水管和循环水泵均连接在壳体2内，壳体2内设置有与循环水泵连接的循环水箱，底板1的前后侧壁上均转动连接有两个与矿井轨道配合的滚动轮10，壳体2的侧壁上转动连接有两个旋转门，且旋转门对应设置在两个水泵出水管3的下侧，保证瓦斯抽放泵站的移动使用。
[0022]
其中，水泵出水管3对应连接在壳体2的外侧壁上，且水泵出水管3的数量为两个，水泵出水管3的输入端与循环水泵的输出端连接，两个水泵出水管3均呈l形，且两个水泵出水管3相背设置，两个水泵出水管3远离壳体2的一端分别连接有第一管道4和第二管道5，且第一管道4和第二管道5与水泵出水管3之间由安装机构连接，安装机构包括分别固定套接
在第一管道4和第二管道5侧壁上的第二法兰盘14，水泵出水管3的侧壁上固定套接有与第二法兰盘14对应的第三法兰盘15，且第二法兰盘14与第三法兰盘15之间由多个第一螺杆和第一螺母固定连接，延伸管8和抽放汇流管9的侧壁上分别固定套接有与第二法兰盘14对应的第四法兰盘16，且第四法兰盘16与第二法兰盘14之间由多个第二螺杆和第二螺母固定连接，便于第一管道4和第二管道5的拆装。
[0023]
进一步的，第一管道4的下端固定连接有与其连通的正压放水器6，第二管道5的下端固定连接有与其连通的负压放水器7，第一管道4远离水泵出水管3的一端固定连接有与其连通的延伸管8，延伸管8远离第一管道4的侧壁上固定连接有第一法兰盘11，且延伸管8可与外部的管道连接，延伸管8的上端固定连接有两根竖直的支杆12，且支杆12的上端固定连接有阻火器13，通过设置阻火器13能够起到防爆防火的作用，第二管道5远离水泵出水管3的一端固定连接有与其连通的抽放汇流管9。
[0024]
其中，两个水泵出水管3的侧壁上分别设置有低浓度监测机构和高浓度监测机构，低浓度监测机构包括两个固定连接在水泵出水管3侧壁上的横板17，且横板17对称设置在水泵出水管3的两侧，横板17远离水泵出水管3的侧壁上开设有水平的条形槽，条形槽内固定连接有滑杆18，滑杆18的外侧滑动套接有滑块19，两个滑块19之间固定连接有同一个u形支架20，u形支架20的下端固定连接有连杆21，且连杆21的下端固定连接有低浓度传感器22，高浓度监测机构内的连杆21下端固定连接有高浓度传感器23，且高浓度监测机构的其他部件与低浓度监测机构相同，具体的，滑块19两侧的滑杆18外侧壁上均套接有缓冲弹簧24，且缓冲弹簧24的两端分别与滑块19的侧壁和条形槽的内壁固定连接，u形支架20两侧的滑块侧壁上均螺纹连接有与滑杆18固定的紧固螺栓。
[0025]
其中，壳体2的左右侧壁上均固定连接有竖直的安装板，且两个安装板的侧壁上分别设置有与低浓度监测机构和高浓度监测机构连接的报警机构，报警机构包括固定连接在安装板侧壁上的报警器25，且报警器25与低浓度传感器22和高浓度传感器23之间电性连接，壳体2内设置有与远程计算机连接的远程监控机构，远程监控机构包括固定连接在壳体2内的控制盒，控制盒的侧壁上均布有多种通讯接口，且多个通讯接口可支持对温湿度传感器、水浸传感器、流量传感器、压力传感器和电力监测仪表数据进行采集，控制盒内设置有通讯模块，且通讯模块与外部的远程计算机之间通过以太网和5g网络连接，控制盒内设置有参数远程控制模块，可以受远程控制计算机的联动控制，更具体的，水泵出水管3的外侧壁上固定连接有电磁阀，电磁阀与控制盒内的参数远程控制模块连接，且循环水泵可通过手动、自动、远程方式对水泵进行控制，其中，通信参数lan为10/100mbps 自适应，rj45，并且采用隔离保护，具体的选用15kv 空气放电及 8kv 接触放电保护，进一步的，控制盒内对瓦斯泵站的监测包括以下参数：1、管道内瓦斯浓度、流量、一氧化碳、压力和温度；2、计算并显示：日流量、日纯量、月流量和月纯量；3、监测抽放泵、水泵、管道阀门等设备的运行状态和自动控制；4、监测抽放泵的轴承温度；5、监测泵站的环境甲烷浓度。
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本发明中，通过在两个水泵出水管3的外侧壁上分别设置有低浓度监测机构和高浓度监测机构，具体的，在低浓度传感器22和高浓度传感器23的配合使用下，能够对瓦斯抽放泵站周围的瓦斯浓度进行实时的监测，一旦监测的数值与低浓度传感器22和高浓度传感器23设定的数值有误时，会触发报警装置，可以对周围的工作人员警示，并且壳体内的控制盒中设置的通讯模块，能够将实时的数据传输至远程的计算机中，以便于远程对水泵出水
管的控制；采用移动式的瓦斯抽放泵站，即整体结构在移动的过程中，容易受到外部的环境影响，通过设置阻火器13能够起到防爆防火的作用，另外低浓度传感器22和高浓度传感器23在使用过程中，通过在滑块19两侧的滑杆18侧壁上均设置有缓冲弹簧24，能够对低浓度传感器22和高浓度传感器23起到防护的作用，助于其长期使用，另外，控制盒的侧壁上均布有多种通讯接口，且多个通讯接口可支持对温湿度传感器、水浸传感器、流量传感器、压力传感器和电力监测仪表数据进行采集，可通过手动、自动、远程方式对水泵进行控制，并根据监测传感器数据及控制工艺流程要求实现对水泵联动控制。
[0027]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。