瓦斯抽采参数的监测与监控.ppt

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1、Email：,矿井瓦斯抽采技术-瓦斯抽采参数的监测与监控,郑州煤炭工业技师学院资源开发教研室杨晨光,煤矿安全规程对抽放管道中瓦斯浓度做了规定：利用瓦斯时，浓度不得低于30%，且在利用瓦斯的系统中必须装设有防回火、防回气和防爆炸作用的安全装置。不利用瓦斯、采用干式抽放瓦斯设备时，抽放浓度不得低于25%。煤矿瓦斯抽放规范(AQ 1027-2006)规定，地面永久瓦斯抽放系统必须建立瓦斯抽放参数监控系统；抽放站内应配置专用检测瓦斯抽放参数的仪器仪表。,矿井瓦斯抽放系统必须监测抽放管道中的瓦斯浓度、流量、负压、温度和一氧化碳等参数，同时监测抽放泵站内瓦斯泄漏等。当出现瓦斯抽放浓度过低、一氧化碳超限、泵

2、站内有瓦斯泄漏等情况时，应能报警并使抽放泵主电源断电。,第一节 瓦斯流量的测定,一、概述为了全面掌握与管理井下瓦斯抽放情况，需要在总管、分管、支管和各个钻场内安设测定瓦斯流量的流量计。1、流量的测定方法分类按作用原理划分可把常用的流量测量仪表分成面积式流量计、差压式流量计、流速式流量计和容积式流量计四大类。,(1)面积式流量计面积式流量计又称转子流量计，因转子处于任一平衡位置时，两端压差是定值，所以也称恒压差式流量计，可以测量低雷诺数中小型管径小流量。(2)差压式流量计差压式流量计是通过测定流体流经节流装置时产生的压力差而测量流量的。由节流装置和差压计组成的节流式流量计是目前工业中应用最广泛的

3、流量计。通用的节流装置有孔板、喷嘴、文丘利管和文丘利喷嘴等4种。,(3)流速式流量计常用的有通过叶轮转速快慢反映流量大小的旋翼式水表、分流旋翼式蒸汽式流量计及涡轮流量计，测量旋涡频率的旋涡流量计，通过测量导电流体感应电动势变化的电磁流量计。(4)容积式流量计容积式流量计相当于是一个标准容积的容器，其通过对流体进行不断的度量而测量出相应的流量。适用于流量气体流量的有煤气表、湿式流量计。,2、节流式流量计(1)基本原理由于连续流动的流体经管道内的节流装置时流速会增大，在节流装置上下游侧之间出现静压力差，且流量与压差之间存在着一个恒定的关系，因而通过测量压差即可计算出流体的流量。,(2)节流装置的取

4、压方式径距取压（D和D/2取压）。这种取压方式的上游侧取压孔中心位于孔板上游端面D0.1D处，下游侧取压孔中心位于孔板下游端面0.5D0.02D处。法兰取压。这种取压方式的孔板上、下游取压孔中心与孔板入口及出口端面的距离均为25.41mm。角接取压。这种取压方式的上、下游取压点均位于孔板出入口的端面外处，又分为环室取压和单独钻孔取压2种结构。,(3)节流装置的种类节流装置分标准节流装置和非标准节流装置2类。我国国家标准GB2624-81规定的标准节流装置是角接取压的标准孔板、法兰取压的标准孔板、角接取压的标准喷嘴3种。非标准节流装置有圆缺孔板、圆喷嘴、矩形流量管等。,二、孔板流量计在煤矿瓦斯抽

5、放流量测量中使用最广泛的流量计是径距取压的标准孔板，其适用条件是：孔板圆孔直径 d12.5mm管道直径 50mmD760mm直径比 0.20=d/D0.75雷诺数 12602DReo108,1、孔板流量计的构造与工作原理,孔板流量计由孔板、取压嘴和钢管组成，如图7-1、图7-2所示。,图7-1 孔板流量计(A),图7-2 孔板流量计(B)1-孔板；2-测量嘴；3-钢管,(1)孔板构造 孔板是一块具有圆形开孔并相对于开孔轴线对称的圆形薄板，如图7-3所示。不同管道内径的孔板，其结构形式 是几何相似的。,图7-3 标准孔板,孔板开孔上游侧直角入口边缘应锐利，边缘角应不大于0.0004d。孔板开孔圆

6、筒形部分长度e=(0.0050.02D)；孔板厚度E在e和0.05D之间，一般不小于2mm；出口处向下游侧扩散的锥面的圆锥角为3045。,(2)孔板流量计的工作原理连续流动着的流体遇到节流装置时,由于节流装置的截面积比管道的截面积小，在压差(能量)作用下流体的流速增大，挤过节流孔，形成流束收缩；在挤过节流孔之后，流速又由于流通面积的变大和流束的扩大而降低，这样，在节流装置前后的管壁处的流体静压力产生差异，形成静压力差p,p=p1-p2，并且p1p2,此即节流现象。节流装置的作用在于造成流束的局部收缩，从而产生压差；流过的流量越大，压差越大。流体流经节流装置时的节流现象如图7-4所示。,图7-4

7、 流体流过孔板时的节流现象,式中：QH管道中混合气体的流量,m3/min；h孔板前后测压孔的静压差，Pa；P管内孔板后的绝对静压,Pa；t管内孔板后的温度，；p0标准大气压，Pa；0混合气体的密度，kg/m3，参见表7-1。孔板特性系数，m2.5/min，参见表7-2。,表7-1 甲烷与空气混合气体在20和1个标准大气压下的密度值,标准规格的孔板流量计，孔径大于20mm时，它的特性系数可采用表7-2中的数值。孔径小于20mm的孔板，由于加工误差的影响较大，应该用标准流量计来标定它的系数。孔板流量计孔板圆孔的大小，应根据流量来选择。为了减小测量时的误差，孔板前后的压力差应大于98.1Pa；为了减

8、少阻力和便于测量，静压差应小于981Pa。,表7-2 孔板流量计特性系数,4、使用孔板流量计的管道条件与安装要求(1)孔板上游侧的测量管长度为10D，下游侧的长度为4D。(2)测量管内表面应清洁，无凹陷和沉淀物，其相对粗糙度K/D应小于或等于0.001。(其中，K为管道内壁绝对平均粗糙度),(3)孔板上、下游所需直管长度不得小于课本P132页表7-3所示。(4)测量管长度之外的直管段内表面的相对粗糙度K/D小于或等于0.001，但也允许使用相对粗糙度更高一些的管子。(5)在测量管中安装孔板时，开孔轴线与测量管轴线同轴，孔板上游侧端面与管道轴线垂直，垂直度小于1%。,第二节 管道中压差和负压的测

9、定,一、压差计压差计可用来测量孔板流量计上、下游侧的压差，也可用来测量抽放管道内外的压差(即负压)。1、U型管压差计 U形管压差计为一固定在木板上的U形玻璃管，内装汞或水作为工作液。压差大时用汞，压差小时用水。工作液的正常高度为U形玻璃管高度的一半，刻度尺嵌在产U形管中间，如图7-5所示。玻璃管的内径一般是56mm。,用U形管压差计测量高负压管道的孔板流量计的压差时，U形管压差计的两根胶管，必须同时接通2个测量嘴，以免压差计的工作液被负压吸走。为了操作方便，在压差计的一根玻璃管上安装一个玻璃旋塞阀，如图7-6所示，先关闭旋塞阀再接测量嘴，开放旋塞阀即可进行测量。当测定的压差值很小时，为提高读数

10、精度，应采用倾斜压差计，如图7-7所示。,图7-5 U型压差计1-胶皮管；2-刻度尺；3-U形玻璃管；4-工作液,图7-6 有旋塞的 U型压差计1-旋塞阀；2-胶皮管；3-U形玻璃管,图7-7 倾斜压差计,2、单管汞柱压差计单管汞柱压差计用于测量抽放管道内的负压，结构如图7-8所示。测量前，接头1、2均通大气，用调正螺钉让零点对准玻璃管中汞柱的凹面；测量时接头2用软管接到管道测量嘴上即可。储汞瓶是防止管内负压过高时将汞抽出，小球是防止管内遇较大正压时将汞冲出。,图7-8 单管汞柱压差计1、2-接头；3、4-储汞瓶；5-调整螺钉；6-小球,二、气压计1、气压计的种类气压计是用来测量静压力的仪器，

11、主要有水银气压计和空盒气压计2种。水银气压计有动槽式水银气压计和定槽式水银气压计。,2、水银气压计动槽水银气压计如图7-9所示，主要部件是一根倒置于可动水银槽内的玻璃管，管的上端水银面上是真空的，槽内液面则通向大气。所以玻璃管内的水银柱高度就表示了大气压力，单位为毫米汞柱或毫巴。测定时，转动底部调节螺丝，使槽内水银液面正好与象牙指针触及，然后转动中部螺丝，使游标的切口与水银顶面相切，由刻度尺和游标读出大气压的读数值。,图7-9 槽式水银气压计1-水银柱面；2-尖端；3-水银柱；4-旋钮；5-测微游标旋钮,定槽式水银气压计的下部水银槽是固定不动的,除不必调节槽内液面高低外,其余使用方法和动槽式相

12、同。因为气压计上的刻度尺是金属制作的，热胀冷缩，因此测量结果要进行读值的校正。根据温度和P读查表7-4得出校正气压P校，按公式P=P读+P校，就可算出此时的大气压力。,表7-4 水银气压计温度校正值表（P校）,3、空盒气压计空盒气压计如图7-10所示。其测压原理是以随大气压力变化而产生轴向移动的真空膜盒作为感应元件，它通过拉杆和传动机构带动指针，指示出当时某测点的绝对静压值。当大气压力增加时，膜盒被压缩，通过传动机构使指针顺时针方向偏转一定角度；当大气压力减小时，膜盒就膨胀，通过传动机构使指针逆时针方向偏转一定角度。根据指针在刻度盘上的位置，便可直接读出压力值。测量绝对静压时，将空盒气压计水平

13、放置于测点，待指针变化稳定后，即可从刻度盘上直接读出静压显示值，然后根据测点温度和仪器本身的误差校正表进行校正，即可得到该点的实际静压值。,图7-10 空盒气压计,第三节 瓦斯浓度的检测,一、光干涉式瓦斯检定器1、光干涉式瓦斯检定器的结构原理抽放瓦斯管道中的瓦斯浓度，可以用光干涉式瓦斯检定器进行检测。它是根据光的折射率与气体浓度间存在某种比例关系的特性，通过测量干涉条纹的移动量达到测量气体折射率、进而达到测定空气中瓦斯浓度的仪器。,光干涉式瓦斯检定器按其测量瓦斯浓度的范围不同，分为低浓度光学瓦斯检定器（测定范围010，精度0.01%)和高浓度光学瓦斯检定器（测定范围0100，精度0.1%)两种

14、。光学瓦斯检定器主要由气路、光路和电路三大系统组成，如图7-11所示。,图7-1l AQG1型光学瓦斯检定器（a）外形（b）内部构造1目镜；2主调螺旋；3微调螺旋；4吸气管；5进气管；6微读数观察窗；7微读数电门；8光源电门；9水分吸收管；10吸气球；11二氧化碳吸收管；12干电池；13光源盖；14目镜盖；15主调螺旋盖；16光源灯泡；17光栅；18聚光镜；19光屏；20平行平面镜；21平面玻璃；22气室；23反射棱镜；24折射棱镜；25物镜；26测微玻璃；27分划板；28场镜；29目镜保护玻璃；30毛细管,2、光干涉式瓦斯检定器的使用方法(1)使用前的准备工作检查药品是否失效。将检定器中的药

15、品与失效的药品进行对比，判断药品是否失效。水分吸收管中硅胶在完全失效时其颜色由兰色变为白色或很淡的浅红色。二氧化碳吸收管中的钠石灰会由粉红色变为浅黄色或白色。,检查气路系统。气路系统的检查包括三项具体内容：检查吸气球是否完好。一手掐住吸气管，另一只手捏扁吸气球后立即放松，同时观察吸气球完全胀起来需要的时间，如能超过1分钟或不能胀起，则认为吸气球是完好的；检查气路系统是否漏气。一只手将二氧化碳吸收管的进气口堵住，另一只手将吸气球捏扁后立即放松，同时观察吸气球完全胀起来需要的时间，如能超过1分钟或不能胀起，则认为气路系统不漏气；检查气路系统是否畅通。将吸气球捏扁后立即放松，若吸气球恢复的很快，则认

16、为仪器的气路系统是畅通的。,检查干涉条纹。仪器干涉条纹的检查包括两项内容：检查仪器的干涉条纹是否清晰。检查方法是按下光源电门，同时通过目镜观察干涉条纹亮度是否足够、相邻条纹之间的分界线是否清楚、干涉条纹是否有弯曲或倾斜的现象。检查干涉条纹的宽度。方法是通过调整主调螺旋使干涉条纹中左边的那条较黑的条纹与分划板上的零刻度线重合，然后从这条黑色条纹向右数，数到第五条黑色条纹时，看其是否与7%的刻度线重合，如重合则认为仪器精度符合要求。,对零。对零可按以下顺序分3步完成：第一步，用新鲜空气清洗瓦斯室。具体做法是将仪器带至新鲜风流中，捏吸气球68次。第二步，按下微读数电门7，旋转微调螺旋3，观看微读数观

17、察窗6，使微读数盘上的零刻度线与指标线重合。第三步，旋下主调螺旋盖15，按下光源电门8，观察目镜1中的光谱，选一条黑色条纹作为基准线并通过旋转主调螺旋使其与分划板上的零刻度线重合，最后盖上主调螺旋盖，并再一次观察所选基准线在分划板上的位置，如有变动第三步的工作应重新做。基准线确定以后，必须利用它在光谱中的相对位置记住它。,(5)测定瓦斯浓度采取气样将二氧化碳吸收管的进气口置于待测位置（如果测点过高，可根据需要将进气管换成较长的胶皮管，并用木棒将进气口送至测点），同时捏吸气球68次。,读数按下光源电门8，通过目镜观察基准线的位置，如果基准线与分划板上的某一刻度线重合，那么这条刻度线所代表的瓦斯浓

18、度就是测点的瓦斯浓度，但是，多数情况下基准线与分划板上的刻度线并不重合，这时需要利用微调螺旋将基准线调至与其相邻近的且是数值较小的整数刻度线上，并读取这条刻度线所代表的瓦斯浓度作为测点瓦斯浓度的整数部分，然后按微读数电门，根据指标线的位置从微读数盘上读取瓦斯浓度的小数部。将整数部分与小数部分相加的和即为测点的瓦斯浓度。,二、高负压管道瓦斯取样器当抽放管道负压大于13Kpa时，常用的吸气球就不能取出气样，为此要采用专门的高负压瓦斯取样器。图7-12所示为FW-1型高负压瓦斯取样器示意图，采样前，先将进气接头1与孔板流量计孔板上游的测量嘴接上，将出气接头2与瓦斯检定器(或取样袋)连接，然后将平衡压

19、力接头3与孔板流量计孔板下游测量嘴连接；采气样时，首先拉动手柄，进气接头1内的单向阀(薄膜阀)打开，管道内瓦斯被吸人气筒内，而活塞4后部的气体则排至瓦斯管道中，起到平衡压力作用，以减少漏气，尔后向前快速推动活塞，出气接头2内的单向阀门打开，将瓦斯送入瓦斯检定器(或取样袋)内。为此重复数次，即可将瓦斯气样送入瓦斯检定器中。,图7-12 FW-1型高负压瓦斯采样器1-进气口接头；2-出气口接头；3-平衡压力接头；4-活塞；5-气筒；6-拉杆,第四节 瓦斯抽放监控系统,一、矿井瓦斯抽放监控系统(一)系统结构1、系统结构瓦斯抽放监控系统的结构可分为井下和井上两个部分。根据系统中各部分所体现的功能划分，

20、分为图7-13 所示的各部分。图7-14表示了一套较为完整的瓦斯抽放系统结构图。,图7-13 矿井瓦斯抽放系统功能结构图,2、系统结构特点瓦斯抽放监控系统最大的特点是：重点在井上，重点在控制。传感器拾取系统所必要的参数，表达系统的运行工况，控制单元实现对系统运行的控制和调节，传输系统实现信号的远距离传输，整个系统靠中心站设备和软件的指挥协调。,在瓦斯抽放监控系统中由于有井下的测控内容，所以必须有远距离的信号传输系统。但在整个系统中，以泵房为中心的地面系统是测控的重点对象。泵房内测控点多而集中，但与中心控制室的距离一般都比较近，所以信号可以直接传输到中心的接口柜中而不需要分站的传输。,如果使用分

21、站传输，可以使系统的结构变得简单，软件系统也相对容易制作，但系统的造价会有所提高。所以，一般情况下，瓦斯抽放监控系统的信号传输，井下用分站，井上信号直接传输。这样，不仅可以减小投资，而且可以提高系统的整体性能，如巡检周期、数据采集精度等。,图7-14 矿井瓦斯抽放系统结构图,(二)监测内容、传感器选用与测点布置1、监测内容在整个监控系统中，监控的参数大致可以分为：气路参数、水路参数、设备运行工况参数和环境参数。主要的监控目标有：瓦斯浓度、温度、压力（负压）、流量（流速）、阀门开关、阀门开度、水位、储气高度、泵体、电机等。其中井下部分由于不存在动力设备，监控的内容主要是温度、压力、流量、阀门开关

22、、阀门开度等。,2、传感器(1)气路参数传感器瓦斯浓度。对甲烷浓度的测量使用两种传感器，一种是对环境中瓦斯的测量，使用目前煤矿安全监控系统中广泛采用的低浓度瓦斯传感器。对管道中瓦斯的测量，由于涉及到准确计量的问题，所以必须选用在线的、高精度的测量仪器，目前这种仪器采用红外线测量原理，较为准确可靠。,流量传感器。流量传感器实际上是通过测量流速来实现的。传统的孔板式流量计由于对管道的阻力增加过大而影响系统的性能，所以选用超声波涡流涡街流量计，可以有效减少瓦斯气体中粉尘等物质对测量装置造成的堵塞、磨损等因素影响，管道阻力也较小。压力和温度传感器。选用以半导体热敏、压敏为原理的传感器。,(2)水路参数

23、传感器压力和温度传感器。与气路中的压力传感器和温度传感器的选型相同。水位传感器。水位传感器主要用于测量水箱的高、低水位，输出是开关量信号。,(3)设备工况传感器电压和电流传感器。电压和电流一般从配电柜或控制开关中拾取。阀门开关和开度传感器。阀门的开关、开度传感器，一般都是由阀门自行携带。开度使用角位移传感器或旋转编码器实现，开关使用专门的行程开关来实现。储气罐高度传感器。储气罐高度的测量是一个难点，需设计专用传感器加以解决。轴温传感器。选型与气路中的温度传感器的选型相同。,(4)环境参数传感器环境甲烷传感器使用煤矿安全监控中常用的低浓度甲烷传感器。3、测点布置及统计根据安装位置排列的传感器表见

24、课本P154页表7-5。测点的具体位置如图课本P155页7-15所示（不包括井下部分）。,4、分站分站的功能主要是模拟量的输入、开关量输入；开关量输出、本地模拟量输出、一般模拟量输出5、地面接口柜由于瓦斯抽放系统的监控点主要分布在井上的泵房之中，相对比较集中，距离中心控制室很近，不存在信号的远距离传输问题，所以井上测控点如果仍然使用分站，虽然软件设计简单，但总的投资会增加。所以采用一个地面接口柜，用它来集中处理地面的测控点信号，相当于为地面设立了一个大分站。,(三)数据传输与控制1、数据的传输如图7-14所示，数据（信号）的传输分远距离和近距离两部分。远距离的信号传输主要解决井下信号的传输，使

25、用分站来完成。近距离信号传输主要解决井上信号的传输，传感器的信号可以直接传输到接口柜中。另外，整个系统的设备由于运行在有瓦斯的爆炸性气体环境中，这些设备都必须是本安或隔爆型的。,2、控制与调节在监测的基础上，对系统的关键设备进行自动控制，能够自动地使抽放系统处于最佳的运行状态。使抽放系统自动地、无人看守地运行，是控制系统的最终目的。对瓦斯抽放系统来讲，主要的控制内容如下：,(1)抽气量调节通过控制“回流控制”阀门的开度来进行抽气量的调节。在瓦斯抽放系统中，井下抽气量根据生产和矿井情况随时可能进行调整，但由于电机的转速是一定的，泵的出力也是一定的。通过改变阻力的方法来调节泵的出力，可调节的范围很

26、小，如果加大调节范围，必然会给泵体带来损害。为解决这个问题，只有通过出气口气体回送来完成，“回流控制阀”就是用来控制气体回流的。,(2)泵出口压力调节一般来讲，泵组的设计和运行工况是完全相同的。所以泵出口的压力也应是基本相同的，但由于运行过程中的种种原因，导致泵的运行状况出现一些差异，表现形式就是出口的压力出现了差异，通过调节泵进口阀门的开度，来实现平衡出口压力的目的。但调节的范围是较小的，调节范围加大，一是会对泵体带来损害，二是表明泵的运行已经不正常了。当出口压力出现差异，系统首先进行自动调节，在有效调节范围内若仍不能实现平衡，表明泵体出现异常，需停机或报警。,(3)储气罐调节当储气罐达到预

27、先设定的高度时，打开排空阀门，关闭罐进气阀门，当储气罐低于预先设定的高度时，打开罐进气阀门，关闭排空阀门。(4)气体浓度控制当气体的浓度低于预先设定值时，关闭罐进气阀门，打开排空阀门。,(5)水箱水位调节当水箱水位低于预先设定值时，启动水泵。当水位达到预先设定高度时，关闭水泵(6)泵出水温度的调节根据泵出水的温度，调节泵的进水量，当超过系统调节的范围时，系统报警、停机。(7)水气分离器水位调节水气分离器的水位必须保持在适当的高度范围之内，通过控制出水阀门的开度来控制水气分离器的水位。当超过正常的调节范围时，系统报警、停机。,(8)泵运行控制当泵的轴温、电压、电流出现异常时，系统自动报警、停机。

28、(9)环境瓦斯浓度控制当环境中的瓦斯浓度超过预先设定值时，表明抽放系统漏气严重，自动报警。(10)泵启动控制按预先设置的启动顺序，自动启动电机。,(四)中心站的配置和软件一套完整的中心站系统包括：主机双机备份、支持网络系统、支持大屏幕显示或模拟盘显示、电源设备、接口柜、MODEM、打印机等。在系统中，最关键的环节是系统软件，所有的测控功能均是通过系统软件来完成的，软件的主要功能有：显示功能、打印功能、系统配置处理功能、系统诊断功能、网络功能、模拟量和开关量控制功能、组合逻辑控制功能、报警功能。,二、WCF-1采空区瓦斯抽放自控装置简介多数瓦斯抽放矿井均将抽放采空区瓦斯作为矿井瓦斯抽放的重要组成

29、部分。由于抽放采空区瓦斯容易引起采空区煤炭自然发火，而放置在回风巷内的一氧化碳传感器往往不能及时监测到采空区的煤炭自然情况，采用WCF-1采空区瓦斯抽放自控装置，用来监测和控制抽放管路内的瓦斯浓度和采空区气体中的CO 浓度，可以实现安全自动抽放采空区瓦斯的目的。WCF-1采空区瓦斯抽放自控装置由自控装置、执行装置、取气泵和液压系统等四部分组成。如图7-16所示。,图7-16 WCF-1型采空区瓦斯抽放自控装置结构图,1、自控装置自控装置由主机和传感器组成，如图7-17所示。(1)主机主机采用89C51单片机作为中心控制处理器，配有5路本安电源，分别向4路传感器和1路报警系统供电；5路开关量输出

30、实现对磁力继电器控制，5路电信号自动转换电路和5位数码实现显示及报警功能。,图7-17 自控装置功能示意图,在抽放瓦斯过程中，主机需对抽放管路内的瓦斯浓度、一氧化碳浓度和环境的瓦斯浓度进行巡回检测，同时需要控制报警和数码显示。(2)传感器根据采空区瓦斯抽放的特点，自控装置需配接甲烷传感器和一氧化碳传感器。甲烷传感器既要检测抽放管路内的瓦斯浓度，又要检测环境瓦斯浓度，故选择KGJ7型低浓度甲烷传感器、AW401A型高浓度甲烷传感器和KGJA2型一氧化碳传感器。,(3)工作原理井下电网380V/660V交流电源经主机变压、整流、滤波、稳压后，输出4路24V本安直流电源。该4路电源给传感器供电，1

31、路24V非本安电源为三位四通电磁阀供电，1路8电源为单片机和报警器供电。当自控装置与井下电网连接后，自控装置通过安装在各个相关地点的传感器检测信号值经单片机的CPU对所采集的模拟信号进行计算和判断后，视其需要发出相应的指令，将该指令通过继电器输入到执行装置的控制器件上，使执行装置上的电机或三位四通电磁阀动作和液压系统工作。此时液压油缸的活塞伸出或缩回一定距离，并通过齿轮、齿条带动抽放管路上的阀门转动，使之达到合适的位置，以此来控制抽放量和调节抽放负压，实现自动抽放采空区瓦斯的目的。,(4)控制功能自控装置开机后，系统进入用户故障自检程序采空区抽放管路内，一氧化碳浓度在3040ppm之间，瓦斯浓

32、度无论大小自控装置保持现状。采空区抽放管路内，一氧化碳浓度大于50ppm 时，停止采空区抽放，并报警显示。采空区抽放管路内，一氧化碳浓度在030ppm之间，瓦斯浓度大于或等于25%时，继电器J2吸合，三位四通电磁阀左导通，液压油缸缩回调节阀门开大，增加采空区瓦斯的抽放量。,采空区抽放管路内，一氧化碳浓度在030ppm之间，瓦斯浓度小于25%时，继电器J1吸合，三位四通电磁阀右导通，液压油缸伸出，调节阀门关小，减小采空区瓦斯抽放量，并报警显示。采空区抽放管路内，一氧化碳浓度在030ppm之间，瓦斯浓度在25%30%之间时，调节阀门不动，保持采空区最佳瓦斯抽放量。环境内瓦斯浓度达到预定值（1%）时

33、，实行报警显示。,2、执行装置执行装置是由液压泵站和调节阀门组成的。该装置是由液压泵站提供的液压油为动力，经过油管传递到油缸。油缸活塞杆的伸缩是通过三位四通电磁阀左、右的导通而控制的。油缸活塞杆伸出或缩回而带动瓦斯管上的调节阀门转动，即开、关到某一需要程度。,调节阀门为蝶形阀，其两端均带有一段钢管，在钢管上设有检测孔和取气样孔。阀门的开启是由液压油缸驱动的。调节阀门的转动是通过齿轮和齿条带动的。在蝶阀转动轴上安装齿轮、齿条与油缸活塞杆钢性相连，油缸活塞杆的伸、缩，带动阀门转动。阀门的开启程度取决于油缸进油方向，进油方向由自控装置和三位四通电磁阀来控制。以此来调节拍放负压和抽放量，达到自动抽放采

34、空区瓦斯的目的。,3、取气泵(1)取气泵用途取气泵是采空区自控抽放瓦斯装置的重要组成部分，在抽放过程中，它定期抽取瓦斯管路内的气体，供传感器检测之用。该泵可在瓦斯及煤尘爆炸危险矿井中使用。(2)取气泵结构取气泵系微型薄膜泵，在电机输出轴上安装偏心轮，通过连杆与薄膜泵相连，电机与泵安装在同一个底盘上，形成一体。,(3)工作原理当电机转动时，连杆在偏心轮作用下上下移动，带动取气泵薄膜上下往复动作。上拉薄膜时泵吸气，进气阀门打开，排气阀门关闭，即抽出瓦斯管路内的气体；下压薄膜时泵排气，进气阀门关闭，排气阀门打开，即把泵抽入的气体通过胶管送入传感器的气室内，供传感器进行检测。泵体内设有进气阀和排气阀，均系单向阀，阀片为金属薄片。,Email：,Thank You!,杨晨光,