一种高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统，包括：水平井、操作台、第一报警器、泵、管道、控制器、瓦斯传感器、电源箱、瓦斯泄露紧急呼吸器、瓦斯抑爆装置。本实用新型专利技术的瓦斯呼吸器可以在瓦斯泄露后为人们提供氧气，争取了宝贵的救援时间，增加了矿井工作的安全性，本实用新型专利技术的瓦斯抑爆系统整体动作时间在30ms之内，传统行业的系统反应时间在1S-3S之间，甚至时间还要长，从而降低了整个系统的误爆系数，保证系统的安全性，该高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统在地面上设置真空泵伸入到所述水平井的井口中对所述水平井进行抽采，在裂隙带布置水平井，由于裂隙带的瓦斯浓度高，所以瓦斯抽采效率高。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于瓦斯煤矿采集
，尤其涉及一种高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统。
技术介绍
目前，根据采矿理论，随着煤炭的开采，采面的上覆岩层自下而上会形成冒落带、裂隙带和弯曲下沉带。冒落带：在采场由支架暂时支撑，在采空区已垮落，呈规则或不规则排列，高度一般为采高的3～4倍；裂隙带：虽已断裂成块，仍整齐排列，约为采高的15倍，裂隙相当发育，是预防透水事故的重要地带。弯曲下沉带：岩层破坏较小，结果是在地表形成沉降盆地。冒落带和裂隙带下部的强裂隙区为采煤后亏空卸压形成的渗透性极强的区带，存在着大量的新生裂缝。这些新生裂缝是混合气的主要储集空间和抽采的主要运移通道。现有的高瓦斯煤矿在地下采煤的同时，在采煤工作面内抽采瓦斯，这样虽然可以同时采煤和抽采瓦斯，但采煤工作面位于冒落带内，这样会带来许多问题。冒落带不稳定，容易出现冒落现象，在井下施工带有很大风险；冒落带内瓦斯浓度不是很高，瓦斯抽采效率低；冒落带内铺设的抽采管路不稳定，容易随冒落带的变化而破坏，不能长期稳定的抽采瓦斯。若矿井内瓦斯泄露后，当矿井内没有明火时，虽然不会发生爆炸，但是很容易导致人们因得不到足够的氧气而窒息，给人们的生命造成威胁。因井下瓦斯抽采须与煤炭开采工序相协调，很难保证在抽采瓦斯、降低工作面瓦斯超限压力的同时还达到煤炭高效开采的要求，常造成抽、掘、采接替紧张，而且各种井下抽采方法或多或少均存在一定的局限性，如煤矿井下顺煤层长钻孔抽采效率高、成本较低，但顺层钻孔施工经常遇到卡钻、喷孔等工程技术难题，尤其是在突出松软煤层，钻孔成孔率很低；穿层钻孔抽采方法抽采效率高，但必须辅助开挖顶板或底板岩巷进行抽采设备布置和钻孔施工，这样就会导致工期长、工程成本高。
技术实现思路
本技术为解决瓦斯泄露后容易导致工人因缺氧而窒息，在瓦斯泄露后为人们提供氧气，争取了宝贵的救援时间，增加了矿井工作的安全性，而且现有技术不能长期稳定的抽采瓦斯的技术问题而提供一种高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统。本技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统，该高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统包括：水平井、操作台、第一报警器、泵、管道、控制器、瓦斯传感器、电源箱、瓦斯泄露紧急呼吸器、瓦斯抑爆装置；所述瓦斯抑爆装置包括至少一个紫外火焰传感器和抑爆器，所述的紫外火焰传感器与控制器的输入端相连，所述的抑爆器与控制器的输出端相连；所述的抑爆器包括一个壳体，内部充装有ABC超细干粉灭火剂壳体内并且设有与控制器输出端的电触发机构相连的燃气发生器；所述瓦斯泄露紧急呼吸器设有一个筒状的换气箱，换气箱的中间设有一个可进行气体交换的隔层，隔层将换气箱分隔成空气室和富氧气室，空气室的上部连接着吸气管，连接处设有单向阀Ⅰ，富氧气室的上部连接着呼气管，连接处设有单向阀Ⅱ，吸气管及呼气管分别与呼吸头套相连通；操作台和泵均安装在地面上，操作台与泵相连接，第一报警器安装在操作台，泵的输出端通过管道与水平井连通，水平井设置在地下；管道与水平井的连接处安装有控制器，控制器的输出端与瓦斯传感器相连接，瓦斯传感器设置在水平井内，控制器的输入端与电源箱相连接，电源箱安装在管道内。进一步，所述的管道包括：表层套管、技术套管、尾管悬挂器、组合套管；管道的表面设置有表层套管，管道的入口端设置有尾管悬挂器，管道内设置有贯通管道的技术套管，技术套管的手段与泵相连通，技术套管的末端与水平井的井口相连通，管道与水平井的连接处设置有组合套管。进一步，所述泵为真空泵；所述的真空泵包括：第一泵体、第二泵体、真空阀门、输气管、截止阀、真空表；所述第一泵体的进口与真空阀门连接，真空阀门与第二泵体的出口连接，输气管与第二泵体的进口连接，输气管上装截止阀和真空表，真空表的信号输出端与第二泵体的控制端相连通。进一步，所述控制器采用PLC可编程控制器；所述的PLC可编程控制器包括人机交互处理器和PLC控制处理器，人机交互处理器和PLC控制处理器之间通过CAN总线连接；PLC控制处理器上设置有输出和接受信号的输出接口和输入接口；人机交互处理器上还连接有用于远程控制和远程输入的以太网接口和与其他设备进行通讯的人机CAN总线接口；PLC控制处理器连接有与其他设备连接的RS485接口。PLC控制处理器上安装有进行信号分配的信号分配器和控制阀门，信号分配器至少有3个或3个以上串联在一起。进一步，所述采用光纤瓦斯传感器固定于所述管道末端。进一步，所述电源箱固定于所述管道上，内部存放可充电锂电池。进一步，所述高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统还包括连接线，操作台通过连接线与泵相连接。进一步，所述换气箱的侧面设有第二报警器和压力表，所述第二报警器与操作台连接，所述换气箱的底部设有轮子。本技术具有的优点和积极效果是：本技术的瓦斯呼吸器可以在瓦斯泄露后为人们提供氧气，争取了宝贵的救援时间，增加了矿井工作的安全性。本技术的瓦斯抑爆系统整体动作时间在30ms之内，传统行业的系统反应时间在1S-3S之间，甚至时间还要长，为了确保系统动作的准确性，检测输入端设置四路传感器输入，只有在四个传感器同时动作时，控制器才会输出动作，从而降低了整个系统的误爆系数，保证系统的安全性，灭火剂采用干粉灭火，对事物不会产生二次危害，并且喷雾式的灭火效果比传统灭火效果强好几十倍，瓦斯抑爆系统可在危险发生初期进行扑救，减小了危害。该高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统在地面上设置真空泵伸入到所述水平井的井口中对所述水平井进行抽采，所以，抽采瓦斯不是在井下进行，因而，避免了井下施工的危险，增加了施工的安全。进而，本专利技术在裂隙带布置水平井，由于裂隙带的瓦斯浓度高，所以瓦斯抽采效率高。另外，井在采煤以后可以长期使用，用以抽采采空区瓦斯，因而具有利用率高，运行费用低，综合效益高的特点。附图说明图1是本技术实施例提供的高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统的结构示意图；图2是本技术实施例提供的泵的结构示意图；图中：1、水平井；2、操作台；3、第一报警器；4、泵；4-1、第一泵体；4-2、第二泵体；4-3、真空阀门；4-4、输气管；4-5、截止阀；4-6、真空表；5、管道；5-1、表层套管；5-2、技术套管；5-3、尾管悬挂器；5-4、组合套管；6、控制器；7、瓦斯传感器；8、电源箱；9、连接线；10、呼吸头套；11、吸气管；12、呼气管；13、第二报警器；14、压力表；15、轮子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统，其特征在于，该高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统包括：水平井、操作台、第一报警器、泵、管道、控制器、瓦斯传感器、电源箱、瓦斯泄露紧急呼吸器、瓦斯抑爆装置；所述瓦斯抑爆装置包括至少一个紫外火焰传感器和抑爆器，所述的紫外火焰传感器与控制器的输入端相连，所述的抑爆器与控制器的输出端相连；所述的抑爆器包括一个壳体，内部充装有ABC超细干粉灭火剂壳体内并且设有与控制器输出端的电触发机构相连的燃气发生器；所述瓦斯泄露紧急呼吸器设有一个筒状的换气箱，换气箱的中间设有一个可进行气体交换的隔层，隔层将换气箱分隔成空气室和富氧气室，空气室的上部连接着吸气管，连接处设有单向阀Ⅰ，富氧气室的上部连接着呼气管，连接处设有单向阀Ⅱ，吸气管及呼气管分别与呼吸头套相连通；操作台和泵均安装在地面上，操作台与泵相连接，第一报警器安装在操作台，泵的输出端通过管道与水平井连通，水平井设置在地下；管道与水平井的连接处安装有控制器，控制器的输出端与瓦斯传感器相连接，瓦斯传感器设置在水平井内，控制器的输入端与电源箱相连接，电源箱安装在管道内。

【技术特征摘要】
1.一种高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统，其特征在于，该高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统包括：水平井、操作台、第一报警器、泵、管道、控制器、瓦斯传感器、电源箱、瓦斯泄露紧急呼吸器、瓦斯抑爆装置；
所述瓦斯抑爆装置包括至少一个紫外火焰传感器和抑爆器，所述的紫外火焰传感器与控制器的输入端相连，所述的抑爆器与控制器的输出端相连；所述的抑爆器包括一个壳体，内部充装有ABC超细干粉灭火剂壳体内并且设有与控制器输出端的电触发机构相连的燃气发生器；
所述瓦斯泄露紧急呼吸器设有一个筒状的换气箱，换气箱的中间设有一个可进行气体交换的隔层，隔层将换气箱分隔成空气室和富氧气室，空气室的上部连接着吸气管，连接处设有单向阀Ⅰ，富氧气室的上部连接着呼气管，连接处设有单向阀Ⅱ，吸气管及呼气管分别与呼吸头套相连通；
操作台和泵均安装在地面上，操作台与泵相连接，第一报警器安装在操作台，泵的输出端通过管道与水平井连通，水平井设置在地下；管道与水平井的连接处安装有控制器，控制器的输出端与瓦斯传感器相连接，瓦斯传感器设置在水平井内，控制器的输入端与电源箱相连接，电源箱安装在管道内。
2.如权利要求1所述的高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统，其特征在于，所述的管道包括：表层套管、技术套管、尾管悬挂器、组合套管；
管道的表面设置有表层套管，管道的入口端设置有尾管悬挂器，管道内设置有贯通管道的技术套管，技术套管的手段与泵相连通，技术套管的末端与水平井的井口相连通，管道与水平井的连接处设置有组合套管。
3.如权利要求1所述的高瓦斯煤矿瓦斯抽采系统，其特征在于，所述泵...

【专利技术属性】
技术研发人员：方可，卢忠英，张钟阳，杨亮，宋春杰，曾祥，鲍俊雄，
申请(专利权)人：铜仁学院，
类型：新型
国别省市：贵州;52