一种煤层气开采用监控设备

本发明公开了一种煤层气开采用监控设备，本发明采用集中局部区域抽采的方式，可以有效的提高抽采效率和可靠性，不需要过大的抽采功率即可，可大大的提高抽采效果，该监控设备可以精确的将煤层气浓度高的位置进行监测出，以便于实现重点抽采；本发明的行走组件可以沿着抽采辅助空心杆的轴向进行移动，可以很好的实现对不同位置的煤层气的监控，提高煤层气抽采监控的效率；本发明的设备机架组件可以使得行走组件时刻与行走凹槽进行配合移动，保证行走效率，而导向组件可以对设备机架组件进行位置限定以及行走导向，保证行走的可靠性；本发明的抽吸浓度监测组件可以快速的实现对煤层气的抽吸监控，以便于对后续的重点局部抽采提供位置依据。

技术领域
本发明涉及煤层气开采技术领域，具体是一种煤层气开采用监控设备。
背景技术
煤层气是储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤的伴生矿产资源，属非常规天然气。其燃烧后很洁净，几乎不产生任何废气，是上好的工业、化工、发电和居民生活燃料。煤层气空气浓度达到5%-16%时，遇明火就会爆炸，这是煤矿瓦斯爆炸事故的根源。煤层气直接排放到大气中，其温室效应约为二氧化碳的21倍，对生态环境破坏性极强。在采煤之前如果先开采煤层气，煤矿瓦斯爆炸率将降低70%到85%。煤层气的开发利用具有一举多得的功效，洁净能源，商业化能产生巨大的经济效益。对于煤层气来说，由于其含量有浓度具有一定的局域性，因此，对于煤层气抽采来说，需要对其进行局部重点抽采，而目前的抽采策略一般仅仅是对整个抽采钻孔进行抽采整体抽采，这就导致抽采效率低，需要极大的抽采功率，功耗较大，影响煤层气抽采的效率与可靠性。而局部重点的抽采可以大大的提高抽采效率以及抽采的可靠性，但是，这种局部重点的抽采方式需要对浓度高的局部位置进行监测，以便于重点位置区域抽采。因此，本发明提供了一种煤层气开采用监控设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种煤层气开采用监控设备，以解决上述背景技术中提出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种煤层气开采用监控设备，该监控设备用于监测煤层气抽采钻孔内不同深度位置的煤层气浓度，以便于重点对煤层气浓度高的局部区域进行抽采；其特征在于，该监控设备包括设备机架组件、行走组件、导向组件和抽吸浓度监测组件，其中，所述设备机架组件的宽度方向的两侧固定连接设置有所述行走组件，所述设备机架组件的长度方向的一侧设置有所述导向组件，所述设备机架组件的长度方向的另一侧设置有所述抽吸浓度监测组件；所述煤层气抽采钻孔内伸入设置有辅助空心杆，所述辅助空心杆的中心孔内设置有对煤层气进行局部区域抽采的抽采杆，所述辅助空心杆的外壁上设置有沿着其轴向方向延伸的行走凹槽；所述行走组件与所述行走凹槽的两相对的内侧壁配合滚动移动，以便带动所述设备机架组件沿着所述行走凹槽的延伸方向移动；所述行走凹槽的内底壁上设置有与所述行走凹槽平行的T型导向滑槽，所述导向组件在所述T型导向滑槽内导向滑动，且所述T型导向滑槽能够对所述设备机架组件进行辅助空心杆的径向方向上的限位；所述抽吸浓度监测组件能够对煤层气抽采钻孔的不同位置的内壁进行吸附并抽采，并且在抽采过程中对抽采的煤层气的浓度进行监测。进一步，作为优选，所述设备机架组件包括弧形伸缩架一、弧形伸缩架二和中间架，其中，所述弧形伸缩架一和弧形伸缩架二的中心轴线与所述辅助空心杆的中心轴线在一条直线上，且所述弧形伸缩架一位于弧形伸缩架二的外侧，所述弧形伸缩架一和弧形伸缩架二均包括外套架、内套架和调节锁紧螺栓，其中，所述内套架的一端可伸缩的套设在外套架的一端，所述内套架的另一端和所述外套架的另一端均设置有所述行走组件，所述调节锁紧螺栓将所述内套架锁紧固定在所述外套架内，所述内套架和所述外套架之间采用所述中间架固定连接。进一步，作为优选，所述行走组件包括主动行走轮、从动行走轮、连接弹簧座和行走电机，其中，所述弧形伸缩架一和弧形伸缩架二的两端均分别采用连接弹簧座连接设置有主动行走轮和从动行走轮，且两个主动行走轮呈对角布置，所述主动行走轮上传动连接有行走电机，所述连接弹簧座使得所述主动行走轮、从动行走轮紧贴抵靠所述行走凹槽的内侧壁。进一步，作为优选，所述导向组件包括连接柱、导向滑块，其中，所述导向滑块采用连接柱连接至所述设备机架组件上，所述导向滑块在所述T型导向滑槽内导向滑动。进一步，作为优选，所述行走凹槽的底壁上设置有沿着其延伸方向延伸的大凹槽，所述行走凹槽的底壁外侧固定设置有辅助弧板，所述辅助弧板上对应大凹槽的位置设置有小凹槽，所述小凹槽和大凹槽构设为所述T型导向滑槽。进一步，作为优选，所述抽吸浓度监测组件包括弹性膨胀外凸座、刚性座、隔网、抽吸弧板、抽吸发生器和煤层气浓度监测传感器，其中，所述刚性座为弧形结构，且其四周设置有朝向煤层气抽采钻孔的内孔壁方向延伸的弹性膨胀外凸座，所述刚性座的朝向抽采钻孔的内壁方向还设置有抽吸弧板，所述抽吸弧板的外部还设置有隔网，所述刚性座与所述抽吸弧板之间还设置有抽吸腔，所述煤层气浓度监测传感器设置在所述抽吸腔内，且所述刚性座上还设置有与所述抽吸腔连通的抽吸接头，所述抽吸接头与抽吸发生器连通。进一步，作为优选，所述弹性膨胀外凸座为弹性囊体结构，且所述弹性膨胀外凸座的内腔通过管接头与控制气泵连接，通过控制气泵实现对弹性膨胀外凸座的弹性膨胀控制。进一步，作为优选，所述辅助空心杆的内端还设置有用于重点对煤层气浓度高的局部区域进行抽采的局部抽采器，所述局部抽采器能够将该煤层气浓度高的局部区域进行密封并进行局部抽采作业。进一步，作为优选，所述抽采钻孔的外部还设置有法兰盘定位件，所述辅助空心杆能够伸入所述法兰盘定位件，且所述辅助空心杆的中心轴线能够与法兰盘定位件的中心轴线在一定角度范围内调节，以便于将辅助空心杆以摆动的形态伸入抽采钻孔内。进一步，作为优选，该监控设备为两套，且成对称的布置在辅助空心杆的两侧。与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）本发明采用集中局部区域抽采的方式，可以有效的提高抽采效率和可靠性，不需要过大的抽采功率即可，可以大大的提高抽采效果，该监控设备可以精确的将煤层气浓度高的位置进行监测出，以便于实现重点抽采；（2）本发明的行走组件可以沿着抽采辅助空心杆的轴向进行移动，可以很好的实现对不同位置的煤层气的监控，提高煤层气抽采监控的效率；（3）本发明的设备机架组件可以使得行走组件时刻与行走凹槽进行配合移动，保证行走效率，而导向组件可以对设备机架组件进行位置限定以及行走导向，保证行走的可靠性；本发明的抽吸浓度监测组件可以快速的实现对煤层气的抽吸监控，以便于对后续的重点局部抽采提供位置依据。
附图说明
图1为一种煤层气开采用监控设备的安装布置主视结构示意图；图2为一种煤层气开采用监控设备中的安装位置的主视结构示意图；图3为一种煤层气开采用监控设备的主视放大结构示意图。图4为一种煤层气开采用监控设备中抽吸浓度监测组件结构示意图；
具体实施方式
请参阅图1～4，本发明实施例中，一种煤层气开采用监控设备，该监控设备用于监测煤层气抽采钻孔内不同深度位置的煤层气浓度，以便于重点对煤层气浓度高的局部区域进行抽采；其特征在于，该监控设备3包括设备机架组件、行走组件、导向组件和抽吸浓度监测组件11，其中，所述设备机架组件的宽度方向的两侧固定连接设置有所述行走组件，所述设备机架组件的长度方向的一侧设置有所述导向组件，所述设备机架组件的长度方向的另一侧设置有所述抽吸浓度监测组件；所述煤层气抽采钻孔内伸入设置有辅助空心杆2，所述辅助空心杆2的中心孔内设置有对煤层气进行局部区域抽采的抽采杆1，所述辅助空心杆2的外壁上设置有沿着其轴向方向延伸的行走凹槽6；所述行走组件与所述行走凹槽6的两相对的内侧壁19配合滚动移动，以便带动所述设备机架组件沿着所述行走凹槽6的延伸方向移动；所述行走凹槽6的内底壁上设置有与所述行走凹槽平行的T型导向滑槽，所述导向组件在所述T型导向滑槽内导向滑动，且所述T型导向滑槽能够对所述设备机架组件进行辅助空心杆的径向方向上的限位；所述抽吸浓度监测组件11能够对煤层气抽采钻孔的不同位置的内壁进行吸附并抽采，并且在抽采过程中对抽采的煤层气的浓度进行监测。在本实施例中，所述设备机架组件包括弧形伸缩架一、弧形伸缩架二和中间架14，其中，所述弧形伸缩架一和弧形伸缩架二的中心轴线与所述辅助空心杆2的中心轴线在一条直线上，且所述弧形伸缩架一位于弧形伸缩架二的外侧，所述弧形伸缩架一和弧形伸缩架二均包括外套架12、内套架16和调节锁紧螺栓15，其中，所述内套架16的一端可伸缩的套设在外套架12的一端，所述内套架16的另一端和所述外套架的另一端均设置有所述行走组件，所述调节锁紧螺栓15将所述内套架锁紧固定在所述外套架内，所述内套架和所述外套架之间采用所述中间架14固定连接。作为较佳的实施例，所述行走组件包括主动行走轮、从动行走轮10、连接弹簧座18和行走电机9，其中，所述弧形伸缩架一和弧形伸缩架二的两端均分别采用连接弹簧座18连接设置有主动行走轮和从动行走轮10，且两个主动行走轮呈对角布置，所述主动行走轮上传动连接有行走电机9，所述连接弹簧座18使得所述主动行走轮、从动行走轮10紧贴抵靠所述行走凹槽6的内侧壁19。其中，如图3，所述导向组件包括连接柱8、导向滑块7，其中，所述导向滑块采用连接柱8连接至所述设备机架组件上，所述导向滑块7在所述T型导向滑槽内导向滑动。作为更佳的实施例，所述行走凹槽6的底壁上设置有沿着其延伸方向延伸的大凹槽，所述行走凹槽6的底壁外侧固定设置有辅助弧板17，所述辅助弧板17上对应大凹槽的位置设置有小凹槽，所述小凹槽和大凹槽构设为所述T型导向滑槽。此外，在本实施例中，所述抽吸浓度监测组件包括弹性膨胀外凸座22、刚性座25、隔网21、抽吸弧板27、抽吸发生器和煤层气浓度监测传感器，其中，所述刚性座25为弧形结构，且其四周设置有朝向煤层气抽采钻孔的内孔壁20方向延伸的弹性膨胀外凸座22，所述刚性座25的朝向抽采钻孔的内壁方向还设置有抽吸弧板27，所述抽吸弧板27的外部还设置有隔网21，所述刚性座25与所述抽吸弧板27之间还设置有抽吸腔24，所述煤层气浓度监测传感器设置在所述抽吸腔24内，且所述刚性座上还设置有与所述抽吸腔连通的抽吸接头26，所述抽吸接头26与抽吸发生器连通。所述弹性膨胀外凸座22为弹性囊体结构，且所述弹性膨胀外凸座22的内腔通过管接头23与控制气泵连接，通过控制气泵实现对弹性膨胀外凸座22的弹性膨胀控制。在本发明中，如图1，所述辅助空心杆2的内端还设置有用于重点对煤层气浓度高的局部区域进行抽采的局部抽采器4，所述局部抽采器能够将该煤层气浓度高的局部区域进行密封并进行局部抽采作业。所述抽采钻孔的外部还设置有法兰盘定位件5，所述辅助空心杆能够伸入所述法兰盘定位件5，且所述辅助空心杆的中心轴线能够与法兰盘定位件5的中心轴线在一定角度范围内调节，以便于将辅助空心杆以摆动的形态伸入抽采钻孔内。此外，为了便于对不同周部位置的监控与检测，该监控设备可以设置为两套，且成对称的布置在辅助空心杆2的两侧。本发明采用集中局部区域抽采的方式，可以有效的提高抽采效率和可靠性，不需要过大的抽采功率即可，可以大大的提高抽采效果，该监控设备可以精确的将煤层气浓度高的位置进行监测出，以便于实现重点抽采；本发明的行走组件可以沿着抽采辅助空心杆的轴向进行移动，可以很好的实现对不同位置的煤层气的监控，提高煤层气抽采监控的效率；本发明的设备机架组件可以使得行走组件时刻与行走凹槽进行配合移动，保证行走效率，而导向组件可以对设备机架组件进行位置限定以及行走导向，保证行走的可靠性；本发明的抽吸浓度监测组件可以快速的实现对煤层气的抽吸监控，以便于对后续的重点局部抽采提供位置依据。以上所述的，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。