一种高瓦斯隧道瓦斯涌出源勘测装置及勘测方法与流程

1.本发明属于隧道瓦斯检测技术领域，具体的说是一种高瓦斯隧道瓦斯涌出源勘测装置及勘测方法。


背景技术：

2.在隧道施工的过程中，常常会因为地质挖掘到瓦斯、硫化氢等气体，这些气体天然形成，而当其逸出的浓度过高时便会对隧道的施工造成影响，轻则会造成施工人员身体不适，重则会导致爆炸的情况出现，造成隧道塌陷等问题。
3.在隧道施工的过程中，加强对于瓦斯的检测、通风是及其必要的，然而目前现有的隧道施工技术中缺失对于瓦斯涌出源的勘测设备；为此，本发明提供一种高瓦斯隧道瓦斯涌出源勘测装置及勘测方法。


技术实现要素：

4.为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种高瓦斯隧道瓦斯涌出源勘测装置，包括限位滑轨，所述限位滑轨共有三个，三个所述限位滑轨呈阵列状安装在高瓦斯隧道内部，所述限位滑轨外部滑动连接有遮蔽板，所述遮蔽板的四边且靠近隧道的一侧均固定有安装架，所述安装架远离遮蔽板的一侧固定有气动伸缩板，所述安装架内部安装有瓦斯检测仪，所述瓦斯检测仪通过信号连接有报警装置；工作时，瓦斯检测仪可正常对隧道内部的瓦斯情况进行检测，一旦瓦斯检测仪检测到隧道内含有瓦斯后，此时外部的报警装置便会接到信号从而进行报警，提醒工人撤离，随后需要驱动遮蔽板沿着限位滑轨进行滑动，并实时观察瓦斯检测仪检测到的浓度情况，以确定瓦斯涌出源的大致方位，在遮蔽板运动到涌出源的大致方位后，驱动气动伸缩板进行伸缩，从而将限位滑轨与隧道内壁进行封闭，这时再观察瓦斯检测仪检测到的浓度情况，一旦此时瓦斯检测仪检测到的浓度上升则表明此时限位滑轨将瓦斯涌出源覆盖住，从而确定了瓦斯涌出源的位置，而一旦瓦斯检测仪检测到的浓度未上升，则移动遮蔽板的位置再进行封闭检测，直至瓦斯检测仪检测到的浓度上升为止，如此便达到了可对隧道内瓦斯涌出源的位置进行勘测的效果。
6.优选的，所述安装架内部且远离瓦斯检测仪的一侧固定有弹性囊，所述弹性囊与气动伸缩板贯通连接，所述弹性囊靠近遮蔽板的一侧贯通连接有进气管，所述遮蔽板靠近安装架的一侧开设有多个通孔，多个所述通孔与进气管贯通连接；工作时，在遮蔽板将瓦斯涌出源完全覆盖住时，此时限位滑轨与遮蔽板之间依然会有瓦斯涌出，涌出的瓦斯会通过通孔注入到进气管内，并最终通过进气管流入到弹性囊中，从而使得弹性囊发生膨胀，膨胀后的弹性囊会与隧道的表面进行贴合，如此便可提高遮蔽板与隧道之间的封闭效果，防止瓦斯逸出对人体造成伤害，便于人工后续进入隧道内部对瓦斯源进行处理。
7.优选的，所述弹性囊两侧均固定有穿刺针头，靠近瓦斯检测仪一侧的所述穿刺针头外部设置有储液囊，所述安装架与气动伸缩板内部均开设有导流槽，该导流槽与储液囊
相适配；工作时，在弹性囊膨胀的过程中，其会同时推动穿刺针头进行运动，穿刺针头运动从而会将储液囊刺穿，储液囊在被刺穿后其内部存储的胶液便会流出，流出的胶液会通过导流槽滴落在气动伸缩板、弹性囊与隧道的连接处，从而进一步的提高对于瓦斯源的封闭效果，需要说明的是此时遮蔽板内部的瓦斯浓度过高，为避免爆炸情况的发生这时应当关闭瓦斯检测仪、气动伸缩板的电源，这时通过弹性囊与胶液的配合作用也可完成对于瓦斯源的封闭效果。
8.优选的，所述储液囊初始状态下为充气状态，所述储液囊靠近遮蔽板的一侧滑动连接有推挤板，所述推挤板远离储液囊的一侧固定有蓄力弹簧；工作时，由于储液囊在初始状态下为充气状态，从而在初始状态下蓄力弹簧为被压缩的状态，在储液囊被刺穿后，其内部的气体逸出从而加速胶液的流出，并且此时蓄力弹簧的弹性势能同步得到释放，从而推动推挤板将胶液推出，如此便达到了加速胶液流出的效果，为及时关闭气动伸缩板的电源做基础。
9.优选的，所述储液囊内部固定有多个连接绳，所述连接绳远离储液囊的一端固定有弹性球；工作时，在储液囊被刺穿后，通过连接绳固定的弹性球也会在重力的作用下掉落，从而搅动胶液，使其更加匀化，并且在移动遮蔽板的过程中，在惯性力的作用下弹性球也会对储液囊内部的胶液进行搅动，使其保持流动状态。
10.优选的，远离瓦斯检测仪一侧的所述穿刺针头外部设置有弹性绳，所述弹性绳靠近遮蔽板的一侧固定有敲击球，所述敲击球远离弹性绳的一端固定有拉力弹簧，所述拉力弹簧远离敲击球的一端固定有撞击板，所述拉力弹簧初始状态下为拉伸状态；工作时，在弹性囊膨胀后其还会带动穿刺针头将弹性绳刺穿后割断，弹性绳在被割断后拉力弹簧的弹性势能得到释放，从而带动敲击球往复的弹动对撞击板进行撞击，这时外部人员得到信号从而及时的将气动伸缩板的电源切断，同时撞击响音也可警醒隧道内部的工作人员表面此处为涌出源，在撤离隧道时注意安全防护措施。
11.优选的，所述拉力弹簧远离穿刺针头的一侧设置有传动杆，所述传动杆与安装架滑动连接，所述传动杆远离拉力弹簧的一端固定有加压塞，所述加压塞与安装架之间固定有复位弹簧，所述加压塞外部滑动连接有空心管，所述空心管远离加压塞的一侧贯通连接有导管；工作时，在敲击球弹动的过程中，其会与传动杆接触，并推动传动杆拉伸复位弹簧后推动加压塞运动，加压塞运动从而沿着空心管滑动一段距离，在此过程中，空心管内部的提神气体便会喷出，可以帮助隧道内部人员保持清醒，辅助公认的撤离作业。
12.优选的，所述导管内部固定有风哨；工作时，在空心管内部气体喷出的过程中，其会流过风哨，从而使得风哨震动产生响音，进一步的提醒隧道内工人的撤离作业。
13.优选的，所述敲击球内部固定有海绵环，所述海绵环内部固定有配重球，所述敲击球与海绵环之间开设有多个排水孔，所述海绵环初始状态下内部含有水；工作时，在敲击球往复弹动的过程中，其内部的配重球会在惯性力的作用下往复的挤压海绵环，从而使得海绵环内的水经过排水孔喷出，喷出的水会使得敲击球与撞击板之间变得湿润，从而防止敲击球与撞击板的往复碰撞产生火花导致爆炸。
14.一种高瓦斯隧道瓦斯涌出源勘测方法，该勘测方法适用于上述任意一项一种高瓦斯隧道瓦斯涌出源勘测装置，该方法包括以下步骤：
15.s1、瓦斯检测仪检测到隧道内含有瓦斯，外部的报警装置便会接到信号进行报警，
提醒工人撤离；
16.s2、驱动遮蔽板沿着限位滑轨进行滑动，并实时观察瓦斯检测仪检测到的浓度情况，以确定瓦斯涌出源的大致方位；
17.s3、在遮蔽板运动到涌出源的大致方位后，驱动气动伸缩板进行伸缩，从而将限位滑轨与隧道内壁进行封闭，再观察瓦斯检测仪检测到的浓度情况；
18.s4、不断移动遮蔽板的位置再进行封闭检测，直至瓦斯检测仪检测到的浓度上升为止，这时便确定了瓦斯涌出源的位置。
19.本发明的有益效果如下：
20.1.本发明所述的一种高瓦斯隧道瓦斯涌出源勘测装置及勘测方法，通过遮蔽板与气动伸缩板相互配合将限位滑轨与隧道内壁进行封闭，调节遮蔽板的位置进行封闭检测，直至瓦斯检测仪检测到的浓度上升为止，如此便达到了可对隧道内瓦斯涌出源的位置进行勘测的效果。
21.2.本发明所述的一种高瓦斯隧道瓦斯涌出源勘测装置及勘测方法，通过涌出的瓦斯会通过通孔注入到进气管内，并最终使得弹性囊发生膨胀，膨胀后的弹性囊会与隧道的表面进行贴合，如此便可提高遮蔽板与隧道之间的封闭效果，防止瓦斯逸出对人体造成伤害，便于人工后续进入隧道内部对瓦斯源进行处理的效果。
附图说明
22.下面结合附图对本发明作进一步说明。
23.图1是本发明中遮蔽板结构示意图；
24.图2是本发明图1中a处局部放大图；
25.图3是本发明图2中b处局部放大图；
26.图4是本发明中敲击球结构第二种实施例结构示意图；
27.图5是本发明方法流程图。
28.图中：1、限位滑轨；2、遮蔽板；3、安装架；4、瓦斯检测仪；5、气动伸缩板；6、弹性囊；7、进气管；8、穿刺针头；9、储液囊；10、推挤板；11、蓄力弹簧；12、连接绳；13、弹性球；14、弹性绳；15、敲击球；16、拉力弹簧；17、撞击板；18、传动杆；19、加压塞；20、空心管；21、风哨；22、海绵环；23、配重球；24、排水孔。
具体实施方式
29.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
30.实施例一
31.如图1至图2所示，本发明实施例所述的一种高瓦斯隧道瓦斯涌出源勘测装置，包括限位滑轨1，所述限位滑轨1共有三个，三个所述限位滑轨1呈阵列状安装在高瓦斯隧道内部，所述限位滑轨1外部滑动连接有遮蔽板2，所述遮蔽板2的四边且靠近隧道的一侧均固定有安装架3，所述安装架3远离遮蔽板2的一侧固定有气动伸缩板5，所述安装架3内部安装有瓦斯检测仪4，所述瓦斯检测仪4通过信号连接有报警装置；工作时，瓦斯检测仪4可正常对隧道内部的瓦斯情况进行检测，一旦瓦斯检测仪4检测到隧道内含有瓦斯后，此时外部的报
警装置便会接到信号从而进行报警，提醒工人撤离，随后需要驱动遮蔽板2沿着限位滑轨1进行滑动，并实时观察瓦斯检测仪4检测到的浓度情况，以确定瓦斯涌出源的大致方位，在遮蔽板2运动到涌出源的大致方位后，驱动气动伸缩板5进行伸缩，从而将限位滑轨1与隧道内壁进行封闭，这时再观察瓦斯检测仪4检测到的浓度情况，一旦此时瓦斯检测仪4检测到的浓度上升则表明此时限位滑轨1将瓦斯涌出源覆盖住，从而确定了瓦斯涌出源的位置，而一旦瓦斯检测仪4检测到的浓度未上升，则移动遮蔽板2的位置再进行封闭检测，直至瓦斯检测仪4检测到的浓度上升为止，如此便达到了可对隧道内瓦斯涌出源的位置进行勘测的效果。
32.如图2所示，所述安装架3内部且远离瓦斯检测仪4的一侧固定有弹性囊6，所述弹性囊6与气动伸缩板5贯通连接，所述弹性囊6靠近遮蔽板2的一侧贯通连接有进气管7，所述遮蔽板2靠近安装架3的一侧开设有多个通孔，多个所述通孔与进气管7贯通连接；工作时，在遮蔽板2将瓦斯涌出源完全覆盖住时，此时限位滑轨1与遮蔽板2之间依然会有瓦斯涌出，涌出的瓦斯会通过通孔注入到进气管7内，并最终通过进气管7流入到弹性囊6中，从而使得弹性囊6发生膨胀，膨胀后的弹性囊6会与隧道的表面进行贴合，如此便可提高遮蔽板2与隧道之间的封闭效果，防止瓦斯逸出对人体造成伤害，便于人工后续进入隧道内部对瓦斯源进行处理。
33.如图2所示，所述弹性囊6两侧均固定有穿刺针头8，靠近瓦斯检测仪4一侧的所述穿刺针头8外部设置有储液囊9，所述安装架3与气动伸缩板5内部均开设有导流槽，该导流槽与储液囊9相适配；工作时，在弹性囊6膨胀的过程中，其会同时推动穿刺针头8进行运动，穿刺针头8运动从而会将储液囊9刺穿，储液囊9在被刺穿后其内部存储的胶液便会流出，流出的胶液会通过导流槽滴落在气动伸缩板5、弹性囊6与隧道的连接处，从而进一步的提高对于瓦斯源的封闭效果，需要说明的是此时遮蔽板2内部的瓦斯浓度过高，为避免爆炸情况的发生这时应当关闭瓦斯检测仪4、气动伸缩板5的电源，这时通过弹性囊6与胶液的配合作用也可完成对于瓦斯源的封闭效果。
34.如图2所示，所述储液囊9初始状态下为充气状态，所述储液囊9靠近遮蔽板2的一侧滑动连接有推挤板10，所述推挤板10远离储液囊9的一侧固定有蓄力弹簧11；工作时，由于储液囊9在初始状态下为充气状态，从而在初始状态下蓄力弹簧11为被压缩的状态，在储液囊9被刺穿后，其内部的气体逸出从而加速胶液的流出，并且此时蓄力弹簧11的弹性势能同步得到释放，从而推动推挤板10将胶液推出，如此便达到了加速胶液流出的效果，为及时关闭气动伸缩板5的电源做基础。
35.如图2所示，所述储液囊9内部固定有多个连接绳12，所述连接绳12远离储液囊9的一端固定有弹性球13；工作时，在储液囊9被刺穿后，通过连接绳12固定的弹性球13也会在重力的作用下掉落，从而搅动胶液，使其更加匀化，并且在移动遮蔽板2的过程中，在惯性力的作用下弹性球13也会对储液囊9内部的胶液进行搅动，使其保持流动状态。
36.如图3所示，远离瓦斯检测仪4一侧的所述穿刺针头8外部设置有弹性绳14，所述弹性绳14靠近遮蔽板2的一侧固定有敲击球15，所述敲击球15远离弹性绳14的一端固定有拉力弹簧16，所述拉力弹簧16远离敲击球15的一端固定有撞击板17，所述拉力弹簧16初始状态下为拉伸状态；工作时，在弹性囊6膨胀后其还会带动穿刺针头8将弹性绳14刺穿后割断，弹性绳14在被割断后拉力弹簧16的弹性势能得到释放，从而带动敲击球15往复的弹动对撞
击板17进行撞击，这时外部人员得到信号从而及时的将气动伸缩板5的电源切断，同时撞击响音也可警醒隧道内部的工作人员表面此处为涌出源，在撤离隧道时注意安全防护措施。
37.如图3所示，所述拉力弹簧16远离穿刺针头8的一侧设置有传动杆18，所述传动杆18与安装架3滑动连接，所述传动杆18远离拉力弹簧16的一端固定有加压塞19，所述加压塞19与安装架3之间固定有复位弹簧，所述加压塞19外部滑动连接有空心管20，所述空心管20远离加压塞19的一侧贯通连接有导管；工作时，在敲击球15弹动的过程中，其会与传动杆18接触，并推动传动杆18拉伸复位弹簧后推动加压塞19运动，加压塞19运动从而沿着空心管20滑动一段距离，在此过程中，空心管20内部的提神气体便会喷出，可以帮助隧道内部人员保持清醒，辅助公认的撤离作业。
38.如图3所示，所述导管内部固定有风哨21；工作时，在空心管20内部气体喷出的过程中，其会流过风哨21，从而使得风哨21震动产生响音，进一步的提醒隧道内工人的撤离作业。
39.实施例二
40.如图4所示，对比实施例一，其中本发明的另一种实施方式为：所述敲击球15内部固定有海绵环22，所述海绵环22内部固定有配重球23，所述敲击球15与海绵环22之间开设有多个排水孔24，所述海绵环22初始状态下内部含有水；工作时，在敲击球15往复弹动的过程中，其内部的配重球23会在惯性力的作用下往复的挤压海绵环22，从而使得海绵环22内的水经过排水孔24喷出，喷出的水会使得敲击球15与撞击板17之间变得湿润，从而防止敲击球15与撞击板17的往复碰撞产生火花导致爆炸。
41.如图5所示，一种高瓦斯隧道瓦斯涌出源勘测方法，该勘测方法适用于上述任意一项一种高瓦斯隧道瓦斯涌出源勘测装置，该方法包括以下步骤：
42.s1、瓦斯检测仪4检测到隧道内含有瓦斯，外部的报警装置便会接到信号进行报警，提醒工人撤离；
43.s2、驱动遮蔽板2沿着限位滑轨1进行滑动，并实时观察瓦斯检测仪4检测到的浓度情况，以确定瓦斯涌出源的大致方位；
44.s3、在遮蔽板2运动到涌出源的大致方位后，驱动气动伸缩板5进行伸缩，从而将限位滑轨1与隧道内壁进行封闭，再观察瓦斯检测仪4检测到的浓度情况；
45.s4、不断移动遮蔽板2的位置再进行封闭检测，直至瓦斯检测仪4检测到的浓度上升为止，这时便确定了瓦斯涌出源的位置。
46.工作原理：在使用时瓦斯检测仪4可正常对隧道内部的瓦斯情况进行检测，一旦瓦斯检测仪4检测到隧道内含有瓦斯后，此时外部的报警装置便会接到信号从而进行报警，提醒工人撤离，随后需要驱动遮蔽板2沿着限位滑轨1进行滑动，并实时观察瓦斯检测仪4检测到的浓度情况，以确定瓦斯涌出源的大致方位，在遮蔽板2运动到涌出源的大致方位后，驱动气动伸缩板5进行伸缩，从而将限位滑轨1与隧道内壁进行封闭，这时再观察瓦斯检测仪4检测到的浓度情况，一旦此时瓦斯检测仪4检测到的浓度上升则表明此时限位滑轨1将瓦斯涌出源覆盖住，从而确定了瓦斯涌出源的位置，而一旦瓦斯检测仪4检测到的浓度未上升，则移动遮蔽板2的位置再进行封闭检测，直至瓦斯检测仪4检测到的浓度上升为止，如此便达到了可对隧道内瓦斯涌出源的位置进行勘测的效果；
47.在遮蔽板2将瓦斯涌出源完全覆盖住时，此时限位滑轨1与遮蔽板2之间依然会有
瓦斯涌出，涌出的瓦斯会通过通孔注入到进气管7内，并最终通过进气管7流入到弹性囊6中，从而使得弹性囊6发生膨胀，膨胀后的弹性囊6会与隧道的表面进行贴合，如此便可提高遮蔽板2与隧道之间的封闭效果，防止瓦斯逸出对人体造成伤害，便于人工后续进入隧道内部对瓦斯源进行处理；在弹性囊6膨胀的过程中，其会同时推动穿刺针头8进行运动，穿刺针头8运动从而会将储液囊9刺穿，储液囊9在被刺穿后其内部存储的胶液便会流出，流出的胶液会通过导流槽滴落在气动伸缩板5、弹性囊6与隧道的连接处，从而进一步的提高对于瓦斯源的封闭效果，需要说明的是此时遮蔽板2内部的瓦斯浓度过高，为避免爆炸情况的发生这时应当关闭瓦斯检测仪4、气动伸缩板5的电源，这时通过弹性囊6与胶液的配合作用也可完成对于瓦斯源的封闭效果；由于储液囊9在初始状态下为充气状态，从而在初始状态下蓄力弹簧11为被压缩的状态，在储液囊9被刺穿后，其内部的气体逸出从而加速胶液的流出，并且此时蓄力弹簧11的弹性势能同步得到释放，从而推动推挤板10将胶液推出，如此便达到了加速胶液流出的效果，为及时关闭气动伸缩板5的电源做基础；而在储液囊9被刺穿后，通过连接绳12固定的弹性球13也会在重力的作用下掉落，从而搅动胶液，使其更加匀化，并且在移动遮蔽板2的过程中，在惯性力的作用下弹性球13也会对储液囊9内部的胶液进行搅动，使其保持流动状态；
48.在弹性囊6膨胀后其还会带动穿刺针头8将弹性绳14刺穿后割断，弹性绳14在被割断后拉力弹簧16的弹性势能得到释放，从而带动敲击球15往复的弹动对撞击板17进行撞击，这时外部人员得到信号从而及时的将气动伸缩板5的电源切断，同时撞击响音也可警醒隧道内部的工作人员表面此处为涌出源，在撤离隧道时注意安全防护措施；在敲击球15弹动的过程中，其会与传动杆18接触，并推动传动杆18拉伸复位弹簧后推动加压塞19运动，加压塞19运动从而沿着空心管20滑动一段距离，在此过程中，空心管20内部的提神气体便会喷出，可以帮助隧道内部人员保持清醒，辅助公认的撤离作业；而在空心管20内部气体喷出的过程中，其会流过风哨21，从而使得风哨21震动产生响音，进一步的提醒隧道内工人的撤离作业；
49.在敲击球15往复弹动的过程中，其内部的配重球23会在惯性力的作用下往复的挤压海绵环22，从而使得海绵环22内的水经过排水孔24喷出，喷出的水会使得敲击球15与撞击板17之间变得湿润，从而防止敲击球15与撞击板17的往复碰撞产生火花导致爆炸。
50.上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。
51.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
52.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。