本发明涉及井下作业安装检测装备,特别涉及一种井下气体自动检测装置及应用其的检测方法。
背景技术:
1、目前,井下作业属于有限空间作业,井下作业中井下有害气体对人体的危害主要体现在以下几个方面:第一方面位一氧化碳,一氧化碳是矿井中最常见的有害气体,它会与血红蛋白结合,阻止血液携带氧气,导致人体缺氧;
2、第二方面位氮气,氮气在一定浓度下会导致窒息死亡,及其容易被忽略,而现有技术中井下有害气体监测是预防矿井事故的重要手段,通过对井下有害气体的实时监测,可以及时发现有害气体的超标情况,采取相应的措施,防止事故发生;
3、但是,现行方式中,配置的实时监测一般针对大型矿井,而新开、新钻取井下空间的检测,采用的方式主要为在新开井口吊装下降既有的检测设备,主要的对于井下的处理采用自然通风的方式,而新开井下由于可能涉及不同的岩层的破坏有害气体是逐步产生的,如采用强制通风,则存在有害气体和空气混合的危险性,使得井下气体的成分变得更加复杂,使得实时监测和取样检测都变得困难,反而会产生安全隐患。
技术实现思路
1、本发明要解决现有技术中的新开井的井下气体的实时监测和取样检测缺少安全可靠的检测实施和方式的技术问题,提供一种井下气体自动检测装置及应用其的检测方法。
2、为了解决上述技术问题,本发明的技术方案具体如下:
3、一种井下气体自动检测装置,包括:
4、释放框架,其通过架设在检测井上的升降机械向所述检测井内释放;
5、所述释放框架上集成安装有多个气体检测模块;
6、所述气体检测模块用于检测井内的多种气体;
7、所述释放框架由环形空心结构构成,所述环形空心结构内能够通过进入口入驻引导空气,所述引导空气通过所述环形空心结构的出气口被导出;
8、所述引导空气能够经过一驱动部件,所述驱动部件能够驱动一风扇转动,以使得所述风扇将井下气体向井上方向导出;以及
9、取样机构,其集成在所述释放框架上,并布置在所述风扇的上方;
10、所述取样机构包括一多动作气缸组,其通过一驱动电机的转动驱动动作驱动,以使得所述多动作气缸组的每个驱动气缸交错动作,将井下气体通过一取样管输送至取样囊内。
11、具体地,所述气体检测模块包括:氧气浓度检测模块、一氧化碳浓度检测模块、二氧化碳浓度检测模块和一氧化氮气体浓度检测模块。
12、具体地,所述释放框架包括:
13、多个环形框架,呈纵向布置;
14、每个所述环形框架包括四组节点腔部,相邻的所述节点腔部通过弧形弯管连接;
15、上、下相邻的节点腔部之间通过连通管连通。
16、具体地,多个所述环形框架中包括一顶层框架;
17、所述顶层框架包括有顶层节点腔;
18、其中,一个顶层节点腔连通所述进入口,另一顶层节点腔
19、连通所述出气口;
20、所述进入口和所述出气口分别通过一连接软管连通至所述检测井外;
21、其中,连接所述进入口的连接软管连通至气源,另一连接所述出气口的连接软管连接一固定在地面的释放管。
22、具体地,所述驱动部件包括:
23、风叶腔,其一端通过进入管连接与所述进入口能够
24、连通的节点腔部;
25、所述风叶腔的另一端通过出口管连接与所述出气口能够连通的另一节点腔部;
26、所述风叶腔设置有一转动轴,所述转动轴上连接有驱动叶片;
27、所述转动轴的第一端延伸出所述风叶腔连接一风扇轴,所述风扇轴连接在一风扇轴承上;
28、所述风扇轴承固定在一风扇轴承座上,所述风扇轴承座与相邻的节点腔部的外壁固定连接;
29、所述风扇轴用于设置所述风扇。
30、具体地,所述取样机构包括:
31、主壳体,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连接有滤网罩;
33、所述主壳体内还形成有气缸腔;
34、每个所述气缸腔内布置一组气缸活塞;
35、所述气缸腔与所述吸入腔连通;
36、所述主壳体的第一端可拆卸的连接一密封罩,所述密封罩用于密封所述驱动电机;
37、所述驱动电机通过一连接架连接在所述主壳体内;
38、所述主壳体的外周通过多个连接筋连接在所述环形框架上。
39、具体地,所述动作气缸组包括:
40、转动盘,所述驱动电机的输出端连接所述转动盘的中心;
41、所述转动盘的第二面的中心连接有转动平衡轴;
42、所述转动平衡轴的第二端通过轴承连接在一间隙部上。
43、具体地,所述转动平衡轴上连接有一斜盘;
44、所述斜盘的第二面以所述转动平衡轴为中心均布设置有多个活动连接部件;
45、所述活动连接部件上形成有截面为优弧的球形槽;
46、球头连接杆,其第一端具有连接球头;
47、所述连接球头能够嵌入连接在所述球形槽内,并在所述球形槽内自由转动;
48、所述球头连接杆的第二端用于对应连接一组气缸活塞。
49、具体地,所述取样囊安装在所述密封罩的顶部;
50、所述取样囊的顶部设置有压力传感器,所述压力传感器用于检测所述取样囊的内部压力;
51、当所述取样囊的内部压力超过一预设值时,一执行器接收超
52、出信号,并控制取样囊的顶部阀以及取样管上的封闭阀关闭,并停止所述驱动电机的工作。
53、应用所述的井下气体自动检测装置的检测方法,包括如下步骤:
54、步骤一、将释放框架安装好气体检测模块,通过升降机械将释放框架释放到检测井内的预定位置,收集气体检测模块对于原始井下气体的检测数据;
55、步骤二、当气体检测模块对于井下气体检测流量识别低时,可启东气源,使得驱动机构驱动风扇工作,利用井下原始气体形成气流流量,可调整气源的大小,控制流量;
56、步骤三、可通过启动驱动电机使得取样机构进行入取样工作状态,完成真实取样并保存在取样囊中;
57、其中,步骤三和步骤二的顺序可依据实际情况调换。
58、本发明具有以下的有益效果:
59、本技术方案的优势在于,尽可能的降低了大功率供电设备的使用,保证释放框架在井下能够安全的、有效的检测,区别与现有技术的检测方式,本技术方案不采用强制的通风来干扰井下原始气体,而是间接的采用纯机械动力的风机提供动力,还能够有效的通过取样机构完成取样,更加安全。
1.一种井下气体自动检测装置,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的井下气体自动检测装置,其特征在于,所述气体检测模块(100)包括:氧气浓度检测模块、一氧化碳浓度检测模块、二氧化碳浓度检测模块和一氧化氮气体浓度检测模块。
3.如权利要求2所述的井下气体自动检测装置,其特征在于,所述释放框架(10)包括:
4.如权利要求3所述的井下气体自动检测装置,其特征在于,多个所述环形框架(110)中包括一顶层框架(120);
5.如权利要求3所述的井下气体自动检测装置,其特征在于,所述驱动部件(30)包括:
6.如权利要求5所述的井下气体自动检测装置,其特征在于,所述取样机构(50)包括:
7.如权利要求6所述的井下气体自动检测装置,其特征在于,所述动作气缸组(500)包括:
8.如权利要求7所述的井下气体自动检测装置,其特征在于,所述转动平衡轴(521)上连接有一斜盘(530);
9.如权利要求8所述的井下气体自动检测装置,其特征在于,所述取样囊(53)安装在所述密封罩(515)的顶部;
10.应用如权利要求9所述的井下气体自动检测装置的检测方法,其特征在于,包括如下步骤: