礦用環境空氣采樣分析裝置及采樣分析方法

權利要求

1.礦用環境空氣采樣分析裝置，設于礦道內壁上，其特征在于，包括： 軌道(1)，鋪設于所述礦道內壁上，沿所述軌道(1)旁側間隔布設有若干組氣體檢測分析部(2)，所述軌道(1)按各所述氣體檢測分析部(2)對應分為若干個采樣區段，各所述采樣區段與對應所述氣體檢測分析部(2)之間連接有通氣管路(3)； 觸接部(4)，分設于各所述采樣區段上，用于電連接對應的所述氣體檢測分析部(2)； 采樣小車(5)，滑動連接于所述軌道(1)上，所述采樣小車(5)上開設有抽氣口(6)，用于朝向所述通氣管路(3)進氣采樣，所述采樣小車(5)滑至所述采樣區段時，以觸接導通對應的所述氣體檢測分析部(2)，用于檢測分析所述采樣區段內的環境空氣； 所述軌道(1)伸入所述采樣小車(5)內的頂端平臺上排列開設有進氣口(13)，所述軌道(1)內設有中空氣道(14)，所述中空氣道(14)一端與所述進氣口(13)導通連接，另一端與所述通氣管路(3)導通連接； 所述進氣口(13)處彈性連接有封蓋(15)，所述采樣小車(5)內設有彈性抵條(16)，所述采樣小車(5)正向滑移經由所述進氣口(13)時，以通過所述彈性抵條(16)推動所述封蓋(15)打開； 所述氣體檢測分析部(2)檢測的目標氣體超標時，以觸發所述采樣小車(5)反向滑移，并沿該所述采樣區段再次滑移采樣檢測； 所述采樣小車(5)側端設有滑動開關(17)，用于控制所述采樣小車(5)正反向滑移，所述采樣區段對接處設有伸縮抵桿(18)，所述伸縮抵桿(18)與所述氣體檢測分析部(2)電連接，所述氣體檢測分析部(2)檢測的目標氣體超標時，觸發所述伸縮抵桿(18)伸出，用以抵接推動所述滑動開關(17)的活動端移位，并控制所述采樣小車(5)反向滑移，直至滑移抵接后端的所述伸縮抵桿(18)，以推動所述滑動開關(17)的活動端回移復位。

2.根據權利要求1所述的一種礦用環境空氣采樣分析裝置，其特征在于，所述抽氣口(6)開設于所述采樣小車(5)頂端，所述采樣小車(5)設計呈中空結構，以與頂端的所述抽氣口(6)貫通連接。 

3.根據權利要求1所述的一種礦用環境空氣采樣分析裝置，其特征在于，所述采樣小車(5)上設有自驅電機(7)，所述自驅電機(7)的輸出端連接有轉軸(8)，所述轉軸(8)穿設入所述采樣小車(5)內，并固定連接有行走輪(9)，所述行走輪(9)抵貼所述軌道(1)上轉動行走。 

4.根據權利要求1所述的一種礦用環境空氣采樣分析裝置，其特征在于，所述軌道(1)設計為單軌結構，所述軌道(1)上部設計呈豎立的啞鈴狀，所述采樣小車(5)底端抱接于所述軌道(1)上部的啞鈴收口處。 

5.根據權利要求1所述的一種礦用環境空氣采樣分析裝置，其特征在于，所述抽氣口(6)由內向外呈逐漸收口設計，所述抽氣口(6)外側收口端覆蓋設有濾塵網(19)。 

6.采用權利要求1-5任一項所述礦用環境空氣采樣分析裝置的采樣分析方法，其特征在于，包括以下步驟： a：所述礦道內壁上鋪設有所述軌道(1)，所述軌道(1)旁側間隔布設有若干組氣體檢測分析部(2)，沿所述軌道(1)按各所述氣體檢測分析部(2)對應分為若干個采樣區段，所述采樣區段與對應的所述氣體檢測分析部(2)之間通過所述通氣管路(3)連接通氣； b：通過所述采樣小車(5)沿所述軌道(1)滑移，并實時通過所述抽氣口(6)向所述通氣管路(3)內進氣采樣，滑經各所述采樣區段時，觸接導通對應的所述氣體檢測分析部(2)，以檢測分析所述采樣區段內的環境空氣； c：所述氣體檢測分析部(2)檢測的目標氣體超標時，以觸發所述采樣小車(5)反向滑移，并沿該所述采樣區段再次滑移采樣檢測。

說明書

技術領域

本發明涉及礦內檢測設備技術領域，尤其涉及一種礦用環境空氣采樣分析裝置及采樣分析方法。

背景技術

礦井或礦道內的空氣監測一直以來關乎到礦內生產作業的安全，涉及到保證安全生產以及創造良好的工作環境，因此事關重要、備受關注，而現有在礦內環境空氣采樣分析中，要么在礦內分布設有多個氣體探測儀，以進行實時探測分析，但由于礦內的有毒有害氣體常見的就有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、硫化氫、瓦斯、氫氣等多種，且由于礦內空氣流通一般較差，想達到全面檢測的效果，就需在礦內進行不同探測儀的密集布置，從而一方面帶來成本和能耗就是問題，另一方面密集的接線連接也成為問題，要么在礦外設置探測儀，而通過礦內多位置處采集空氣再傳輸出礦外檢測分析，那么一方面用于傳輸空氣的管道布設即成為問題，另一方面從礦內到礦外勢必需要較大的推氣動力、且勢必造成較大的傳輸時間延遲，導致檢測分析即時性不高。

對此，現有技術中例如專利號為CN201820965931.9、CN201410806979.1的專利中，在礦口或是礦內直接固定架設檢測設備采樣檢測，均很難全面、高效的對礦內環境空氣進行采樣分析，由此，還不足以滿足試驗或實際開采中實時對礦內環境空氣采樣分析的更高的實用性需求。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提出一種礦用環境空氣采樣分析裝置及采樣分析方法，以解決很難全面、高效的對礦內環境空氣進行采樣分析的問題。

基于上述目的，本發明提供了一種礦用環境空氣采樣分析裝置，包括：

軌道，鋪設于礦道內壁上，沿軌道旁側間隔布設有若干組氣體檢測分析部，軌道按各氣體檢測分析部對應分為若干個采樣區段，各采樣區段與對應氣體檢測分析部之間連接有通氣管路；

觸接部，分設于各采樣區段上，用于電連接對應的氣體檢測分析部；

采樣小車，滑動連接于軌道上，采樣小車上開設有抽氣口，用于朝向通氣管路進氣采樣，采樣小車滑至采樣區段時，以觸接導通對應的氣體檢測分析部，用于檢測分析采樣區段內的環境空氣。

優選地，抽氣口開設于采樣小車頂端，采樣小車設計呈中空結構，以與頂端的抽氣口貫通連接。

優選地，采樣小車上設有自驅電機，自驅電機的輸出端連接有轉軸，轉軸穿設入采樣小車內，并固定連接有行走輪，行走輪抵貼軌道上轉動行走。

優選地，軌道設計為單軌結構，軌道上部設計呈豎立的啞鈴狀，采樣小車底端抱接于軌道上部的啞鈴收口處，以利于穩定高效的運移。

優選地，軌道伸入采樣小車內的頂端平臺上排列開設有進氣口，軌道內設有中空氣道，中空氣道一端與進氣口導通連接，另一端與通氣管路導通連接，以正向直線抽風進氣，利于高效的進氣采樣。

優選地，進氣口處彈性連接有封蓋，采樣小車內設有彈性抵條，采樣小車正向滑移經由進氣口時，以通過彈性抵條推動封蓋打開。

優選地，氣體檢測分析部檢測的目標氣體超標時，以觸發采樣小車反向滑移，并沿該采樣區段再次滑移采樣檢測。

優選地，采樣小車側端設有滑動開關，用于控制采樣小車正反向滑移，采樣區段對接處設有伸縮抵桿，伸縮抵桿與氣體檢測分析部電連接，氣體檢測分析部檢測的目標氣體超標時，觸發伸縮抵桿伸出，用以抵接推動滑動開關的活動端移位，并控制采樣小車反向滑移，直至滑移抵接后端的伸縮抵桿，以推動滑動開關的活動端回移復位。

優選地，抽氣口由內向外呈逐漸收口設計，抽氣口外側收口端覆蓋設有濾塵網。

本發明還提供了一種礦用環境空氣采樣分析方法，包括以下步驟：

a：礦道內壁上鋪設有軌道，軌道旁側間隔布設有若干組氣體檢測分析部，沿軌道按各氣體檢測分析部對應分為若干個采樣區段，采樣區段與對應的氣體檢測分析部之間通過通氣管路連接通氣；

b：通過采樣小車沿軌道滑移，并實時通過抽氣口向通氣管路內進氣采樣，滑經各采樣區段時，觸接導通對應的氣體檢測分析部，以檢測分析采樣區段內的環境空氣；

c：氣體檢測分析部檢測的目標氣體超標時，以觸發采樣小車反向滑移，并沿該采樣區段再次滑移采樣檢測。

本發明的有益效果：通過鋪設于礦道內壁上的軌道，若干組的氣體檢測分析部沿軌道旁側間隔布設，以將軌道對應分割為若干個采樣區段，采樣小車沿軌道回路循環滑動，并實時通過抽氣口抽氣，采樣小車滑至相應采樣區段時，以通過觸接部觸接導通對應的氣體檢測分析部，檢測分析該采樣區段內的環境空氣，從而檢測儀不必密集分布，也無需不間斷開機檢測，以利于降低成本和能耗，以及檢測儀的折舊，以及過量的冗余檢測，以省去礦內的密集接線連接，而依靠采樣小車間歇導通供能，且通過采樣小車的循環滑移，抽集采樣區段全段的環境空氣，供給對應氣體檢測分析部檢測分析，檢測全面、高效，無需將采樣空氣遠距離傳輸至礦外，檢測即時，由此，不論是試驗或實際開采需要，均能全面、高效的對礦內環境空氣進行采樣分析。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明的采樣小車抱接于軌道上的結構示意圖；

圖2為本發明的采樣小車抱接于軌道上的側視結構示意圖；

圖3為本發明的采樣區段與對應氣體檢測分析部連接的結構示意圖；

圖4為本發明的軌道的結構示意圖；

圖5為本發明的中空氣道的結構示意圖；

圖6為本發明的軌道頂部平臺的結構示意圖；

圖7為本發明的滑動開關抵接前端伸縮抵桿移位后的結構示意圖；

圖8為本發明的滑動開關抵接后端伸縮抵桿回移復位后的結構示意圖。

圖中：1、軌道；2、氣體檢測分析部；3、通氣管路；4、觸接部；5、采樣小車；6、抽氣口；7、自驅電機；8、轉軸；9、行走輪；10、主錐齒輪；11、風葉輪；12、外錐齒圈；13、進氣口；14、中空氣道；15、封蓋；16、彈性抵條；17、滑動開關；18、伸縮抵桿；19、濾塵網；20、導電片；21、供能部。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，對本發明進一步詳細說明。

需要說明的是，除非另外定義，本發明使用的技術術語或者科學術語應當為本發明所屬領域內具有一般技能的人士所理解的通常意義。本發明中使用的“第一”、“第二”以及類似的詞語并不表示任何順序、數量或者重要性，而只是用來區分不同的組成部分?！鞍ā被蛘摺鞍钡阮愃频脑~語意指出現該詞前面的元件或者物件涵蓋出現在該詞后面列舉的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件?！斑B接”或者“相連”等類似的詞語并非限定于物理的或者機械的連接，而是可以包括電性的連接，不管是直接的還是間接的?！吧稀?、“下”、“左”、“右”等僅用于表示相對位置關系，當被描述對象的絕對位置改變后，則該相對位置關系也可能相應地改變。

一種礦用環境空氣采樣分析裝置，如圖1所示，包括鋪設于礦道內壁上的軌道1，沿軌道1旁側間隔布設有若干組氣體檢測分析部2，軌道1按各氣體檢測分析部2對應分為若干個采樣區段，各采樣區段與對應氣體檢測分析部2之間連接有通氣管路3，各采樣區段上分設有觸接部4，用于電連接對應的氣體檢測分析部2，軌道1上滑動連接有采樣小車5，采樣小車5上開設有抽氣口6，用于朝向通氣管路3進氣采樣，采樣小車5滑至采樣區段時，以觸接導通對應的氣體檢測分析部2，用于檢測分析采樣區段內的環境空氣。

本發明通過鋪設于礦道內壁上的軌道1，軌道1的鋪設可采用裝配式結構，以適應于礦內復雜地形便捷安裝，優選的，如圖4所示，從礦口開始沿礦內行進方向鋪設，再彎折回礦口，形成完整的循環回路，以覆蓋礦內全部關鍵位置，如圖3所示，若干組的氣體檢測分析部2沿軌道1旁側間隔布設，以將軌道1對應分割為若干個采樣區段，氣體檢測分析部2則為包括有多個氣體檢測儀的組合部件，如一氧化碳檢測儀、二氧化硫檢測儀，檢測儀以組合的形式間隔分布，逐一覆蓋各采樣區段，各采樣區段與對應氣體檢測分析部2之間連接有通氣管路3，同時各采樣區段上分設有觸接部4，用于電連接對應的氣體檢測分析部2，同時，軌道1上滑動連接有采樣小車5，采樣小車5上開設有抽氣口6，從而采樣小車5沿軌道1回路循環滑動，并實時通過抽氣口6抽氣，用于朝向通氣管路3進氣，采樣小車5滑至相應采樣區段時，以通過觸接部4觸接導通對應的氣體檢測分析部2，從而檢測分析該采樣區段內的環境空氣，從而檢測儀不必密集分布，也無需不間斷開機檢測，以利于降低成本和能耗，以及檢測儀的折舊，以及過量的冗余檢測，以省去礦內的密集接線連接，而依靠采樣小車5間歇導通供能，且通過采樣小車5的循環滑移，抽集采樣區段全段的環境空氣，供給對應氣體檢測分析部2檢測分析，檢測全面、高效，無需將采樣空氣遠距離傳輸至礦外，檢測即時，由此，不論是試驗或實際開采需要，均能全面、高效的對礦內環境空氣進行采樣分析。

在本發明的實施例中，如圖1至圖2所示，抽氣口6開設于采樣小車5頂端，采樣小車5設計呈中空結構，即在采樣小車5內部形成中空的抽氣室，以與頂端的抽氣口6貫通連接。

在本發明的實施例中，如圖1所示，采樣小車5上設有自驅電機7，自驅電機7的輸出端連接有轉軸8，轉軸8穿設入采樣小車5內，并固定連接有行走輪9，行走輪9抵貼軌道1上轉動行走，其中，優選的，轉軸8上固定連接有主錐齒輪10，抽氣口6內側轉動連接有風葉輪11，風葉輪11上固定連接有外錐齒圈12，外錐齒圈12與主錐齒輪10相嚙合連接，從而通過自驅電機7帶動行走輪9轉動行走的同時，同步傳動主錐齒輪10、外錐齒圈12轉動，以帶動風葉輪11同步轉動抽風，也可直接采用旋轉電機動力連接的方式帶動風葉輪11轉動抽風，具體的，采樣小車5上設有供能部21件如電池包、蓄電池等，一方面用以供電自驅電機7，另一方面用以連接觸接部4而供電氣體檢測分析部2，而且可在采樣小車5循環滑移至礦口時，給予能源補充如更換電池包或充電一段時間后再繼續滑移入礦內。

在本發明的實施例中，如圖1至圖5所示，軌道1設計為單軌結構，軌道1上部設計呈豎立的啞鈴狀，采樣小車5底端抱接于軌道1上部的啞鈴收口處，同時行走輪9抵貼軌道1的單軌平臺中間行走，以實現穩定高效的運移，具體的，在采樣小車5底端抱接處還可設置有橫向的非動力輔助輪，以輔助行走以及轉彎。

具體的，如圖1、圖5、圖6所示，觸接部4為固定貼附于軌道1上的導電條，導電條分開對應設于各采樣區段上，以與對應的氣體檢測分析部2電連接，同時采樣小車5內固定連接有導電片20，導電片20與采樣小車5上的供能部21件電連接，采樣小車5滑至相應采樣區段時，通過導電片20觸接導電條，以導通連接對應的氣體檢測分析部2，以使對應的氣體檢測分析部2通電工作，并對采樣小車5沿該采樣區段同步滑移采樣的環境空氣進行檢測分析。

在本發明的實施例中，如圖5和圖6所示，軌道1伸入采樣小車5內的頂端平臺上排列開設有進氣口13，軌道1內設有中空氣道14，中空氣道14一端與進氣口13導通連接，另一端與通氣管路3導通連接，從而經由頂端的抽氣口6、中空的抽氣室、進氣口13、中空氣道14，以正對直線抽風進氣，利于高效的進氣采樣。

在本發明的實施例中，如圖1、圖5、圖6所示，進氣口13處彈性連接有封蓋15，具體的，封蓋15滑動連接于進氣口13處，并于滑動連接處設有如彈簧等彈性部件，用以彈性推動封蓋15滑移關閉，同時，采樣小車5內設有彈性抵條16，具體的，彈性抵條16可采用橡膠條等具有一定彈性變形能力的材質制成，采樣小車5正向滑移經由進氣口13時，以通過彈性抵條16推動封蓋15打開，導通進氣，而初始狀態下，或采樣小車5滑離進氣口13時，彈性抵條16依靠自身彈性變形越過封蓋15，以使封蓋15回移關閉，避免進氣口13直接暴露于環境空氣中，被礦內灰塵雜質堵塞，以保護進氣管路。

在本發明的實施例中，氣體檢測分析部2檢測的目標氣體超標時，以觸發采樣小車5反向滑移，并沿該采樣區段再次滑移采樣檢測，若對于試驗需求，則反向滑移重復檢測確認，以利于避免單次檢測有誤，若對于實際開采需求，則反復來回滑移檢測，直至檢測正常，以利于反復提醒作業人員及時處理異常，直至排除隱患，另外，采樣小車5反向滑移過程中，自然傳動風葉輪11反向轉動，以經由抽氣口6反向向外出氣，相當于對該采樣區段的路徑上吹氣，而引起空氣紊流，從而再次正向滑移中，對紊流置換的環境空氣重新采樣檢測，以利于更全面、合理、準確的重復檢測分析。

在本發明的實施例中，如圖7和圖8所示，采樣小車5側端設有滑動開關17，滑動開關17和自驅電機7電連接，用于控制自驅電機7的正反轉，從而控制采樣小車5正反向滑移，采樣區段對接處設有伸縮抵桿18，伸縮抵桿18與氣體檢測分析部2電連接，從而氣體檢測分析部2檢測的目標氣體超標時，觸發伸縮抵桿18伸出，采樣小車5正向滑移，直至滑動開關17的活動端受伸縮抵桿18抵接推動移位，以控制采樣小車5反向滑移，直至滑移抵接后端的伸縮抵桿18，再推動滑動開關17的活動端回移復位，以使采樣小車5沿該采樣區段再次正向滑移，直至檢測正常，兩端的伸縮抵桿18回縮復位，以使采樣小車5正常正向滑移前進。

在本發明的實施例中，如圖1所示，抽氣口6由內向外呈逐漸收口設計，抽氣口6外側收口端覆蓋設有濾塵網19，用于過濾礦內的灰塵雜質，具體的，在采樣小車5循環滑移至礦口時，以便于清理或更換濾塵網19，且在氣體檢測分析部2檢測出異常，以使采樣小車5反向滑移時，以通過抽氣口6反向向外出氣，而自動清理濾塵網19網孔，另外，抽氣口6頂端的收口設計，一方面利于高效進出氣，另一方面，采樣小車5反向滑移時，一般是通過采樣小車5底部輔助輪處的縫隙進氣，相當于經由一狹窄的縫隙進氣，而造成氣流紊亂振動，再由收口的抽氣口6出氣，類似于嘴吹哨或口哨的原理，空氣振動發出高頻的哨聲，以起到自動發聲警示的作用。

本發明還提供了一種礦用環境空氣采樣分析方法，包括以下步驟：

a：礦道內壁上鋪設有軌道1，軌道1旁側間隔布設有若干組氣體檢測分析部2，沿軌道1按各氣體檢測分析部2對應分為若干個采樣區段，采樣區段與對應的氣體檢測分析部2之間通過通氣管路3連接通氣；

b：通過采樣小車5沿軌道1滑移，并實時通過抽氣口6向通氣管路3內進氣采樣，滑經各采樣區段時，觸接導通對應的氣體檢測分析部2，以檢測分析采樣區段內的環境空氣；

c：氣體檢測分析部2檢測的目標氣體超標時，以觸發采樣小車5反向滑移，并沿該采樣區段再次滑移采樣檢測。

其中，氣體檢測分析部2則為包括有多個氣體檢測儀的組合部件，檢測儀以組合的形式間隔分布，逐一覆蓋各采樣區段，采樣小車5滑至相應采樣區段時，氣體檢測分析部2依靠采樣小車5觸接導通供能，且通過采樣小車5滑移抽集采樣區段全段的環境空氣，供給對應氣體檢測分析部2檢測分析，檢測全面、高效、即時，氣體檢測分析部2檢測的目標氣體超標時，以觸發采樣小車5反向滑移，并沿該采樣區段再次滑移采樣檢測，若對于試驗需求，則反向滑移重復檢測確認，以利于避免單次檢測有誤，若對于實際開采需求，則反復來回滑移檢測，直至檢測正常，以利于反復提醒作業人員及時處理異常，直至排除隱患，且采樣小車5反向滑移過程中，以經由抽氣口6反向向外出氣，相當于對該采樣區段的路徑上吹氣，而引起空氣紊流，從而再次正向滑移中，對紊流置換的環境空氣重新采樣檢測，以利于更全面、合理、準確的重復檢測分析。

在本發明公開的一種礦用環境空氣采樣分析裝置中，使用時，通過鋪設于礦道內壁上的軌道1，若干組的氣體檢測分析部2沿軌道1旁側間隔布設，以將軌道1對應分割為若干個采樣區段，氣體檢測分析部2以組合的形式間隔分布，逐一覆蓋各采樣區段，各采樣區段與對應氣體檢測分析部2之間連接有通氣管路3，各采樣區段上分設有觸接部4，用于電連接對應的氣體檢測分析部2，采樣小車5沿軌道1回路循環滑動，并實時通過抽氣口6抽氣，用于朝向通氣管路3進氣，采樣小車5滑至相應采樣區段時，以通過觸接部4觸接導通對應的氣體檢測分析部2，通過采樣小車5的循環滑移，抽集采樣區段全段的環境空氣，供給對應氣體檢測分析部2檢測分析，檢測全面、高效、即時。

所屬領域的普通技術人員應當理解：以上任何實施例的討論僅為示例性的，并非旨在暗示本發明的范圍（包括權利要求）被限于這些例子；在本發明的思路下，以上實施例或者不同實施例中的技術特征之間也可以進行組合，步驟可以以任意順序實現，并存在如上所述的本發明的不同方面的許多其它變化，為了簡明它們沒有在細節中提供。

本發明旨在涵蓋落入所附權利要求的寬泛范圍之內的所有這樣的替換、修改和變型。因此，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何省略、修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。

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