阅读说明：本技术 一种回风巷瓦斯排放监测方法 (Return airway gas emission monitoring method ) 是由 隆清明 刘见中 陈德敏 苏莉 张志刚 邱飞 常宇 兰祥云 张卫东 刘娟 周燕 于 2021-08-23 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种回风巷瓦斯排放监测方法,包括以下步骤：S1：在回风巷道内安装两个相互交叉的拱形轨道；S2：在所述的两个拱形轨道上安装一对风速传感器,并分别安装一个甲烷浓度传感器和一个多参数传感器；S3：通过两个风速传感器实时监测风速,并计算平均风速；S4：通过两个轨道上的一对甲烷浓度传感器和一对多参数传感器监测回风巷内的甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度；S5：通过回风巷瓦斯排放监测仪接收平均风速、甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度；S6：回风巷瓦斯排放监测仪根据接收到的数据计算回风巷实时瓦斯排放量、一氧化碳排放量、二氧化碳排放量、累计排放量。(The invention relates to a method for monitoring gas emission of a return airway, which comprises the following steps: s1: two mutually crossed arched rails are arranged in the return air roadway; s2: a pair of wind speed sensors are arranged on the two arched tracks, and a methane concentration sensor and a multi-parameter sensor are respectively arranged on the two arched tracks; s3: monitoring wind speed in real time through two wind speed sensors, and calculating average wind speed; s4: monitoring the methane concentration, the carbon monoxide concentration and the carbon dioxide concentration in the return airway through a pair of methane concentration sensors and a pair of multi-parameter sensors on the two tracks; s5: receiving the average wind speed, the methane concentration, the carbon monoxide concentration and the carbon dioxide concentration through a return airway gas emission monitor; s6: and calculating the real-time gas emission amount, the carbon monoxide emission amount, the carbon dioxide emission amount and the accumulated emission amount of the return airway according to the received data by the return airway gas emission monitor.)

一种回风巷瓦斯排放监测方法

技术领域

本发明属于煤矿开采安全技术领域，涉及一种回风巷瓦斯排放监测方法。

背景技术

温室气体排放引发的气候变化是全人类面临的共同挑战。煤矿瓦斯是强温室效应气体，煤矿瓦斯中的甲烷的温室效应是二氧化碳的21倍。回风巷中的乏风瓦斯由于浓度较低，这部分瓦斯的焚烧、发电等利用的难度大，利用价值低。因此，大部分煤矿将乏风瓦斯直接排入大气。

回风巷瓦斯及其他温室气体排放量的精确计量是加强排放管理的基础和核心。目前煤矿回风巷中瓦斯监测主要检测这部分瓦斯的浓度，其目的主要是为矿井通风和煤矿安全服务，而对回风巷中瓦斯排放量的监测较少，也缺乏必要的监测手段和方法。另一方面，回风巷的二氧化碳和一氧化碳排放量的监测基本处于空白状态。因此，探索一种简便、高效、精准的煤矿回风巷瓦斯及其他温室气体排放量计量方法已经刻不容缓。

在此背景下，实现煤矿回风巷瓦斯及其他温室气体排放精准计量，将极大地促进乏风瓦斯排放管理，对减少温室气体排放，实现经济高质量发展具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种回风巷瓦斯排放监测方法，通过在回风巷中布置拱形交叉轨道和计量传感器的方法，实现回风巷瓦斯、一氧化碳、二氧化碳排放的精准计量，为煤矿碳排放计量提供了技术支撑。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种回风巷瓦斯排放监测方法，包括以下步骤：

S1：在回风巷道内安装两个相互交叉的拱形轨道；

S2：在所述的两个拱形轨道上安装一对风速传感器，并分别安装一个甲烷浓度传感器和一个多参数传感器；

S3：通过两个风速传感器实时监测风速，并计算平均风速；

S4：通过两个轨道上的一对甲烷浓度传感器和一对多参数传感器监测回风巷内的甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度；

S5：通过回风巷瓦斯排放监测仪接收平均风速、甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度；

S6：回风巷瓦斯排放监测仪根据接收到的数据计算回风巷实时瓦斯排放量、一氧化碳排放量、二氧化碳排放量、累计排放量。

进一步，所述两个拱形轨道与回风巷道横断面呈45°夹角设置。

进一步，所述风速传感器为超声波对射式风速传感器。

进一步，回风巷实时瓦斯排放量Q_CH4＝V×S×A，其中V表示平均风速，S表示回风巷段面积，A表示甲烷浓度。

进一步，回风巷实时一氧化碳排放量Q_CO＝V×S×B，其中V表示平均风速，S表示回风巷段面积，B表示一氧化碳浓度。

进一步，回风巷实时二氧化碳排放量Q_CO2＝V×S×C，其中V表示平均风速，S表示回风巷段面积，C表示二氧化碳浓度。

进一步，所述多参数传感器集成有一氧化碳浓度传感器、二氧化碳浓度传感器和温度传感器。

进一步，还包括步骤S7：回风巷瓦斯排放检测仪定期将平均风速、甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、实时瓦斯排放量、一氧化碳排放量、二氧化碳排放量、累计排放量通过无线网络发送到手持设备，不定期将排放瓦斯浓度超限、温度超限的异常情况发送到手持设备。

本发明的有益效果在于：本发明提供了一种回风巷瓦斯排放监测方法，通过精准测量回风巷道中风速和甲烷浓度的方式，实现回风巷瓦斯、一氧化碳、二氧化碳排放的精准计量，为煤矿碳排放计量提供了技术支撑。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明一种回风巷瓦斯排放监测方法的总体原理示意图；

附图标记：回风巷道1、轨道2、多参数传感器3、甲烷浓度传感器4、风速传感器5、回风巷瓦斯排放监测仪6、手机7。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图1，为回风巷瓦斯排放监测方法的总体原理示意图。本方法由布置在回风巷道1内的拱形交叉轨道2、风速传感器5、甲烷浓度传感器4、多参数传感器3和回风巷瓦斯排放监测仪6组成。所述的风速传感器为超声波对射式风速传感器。

所述的两条拱形交叉轨道与回风巷道横断面成45°夹角。

所述的2组超声波对射式风速传感器分别布置在两条拱形交叉轨道上，并且可以在拱形轨道上移动。

所述的回风巷实时瓦斯排放量Q＝风速V×回风巷段面积S×甲烷浓度％。

所述的风速为两组超声波对射式风速传感器所测值的平均值。

所述的多参数传感器3集成了一氧化碳浓度传感器、二氧化碳浓度传感器和温度传感器等。

所述回风巷瓦斯排放监测仪6中集成了监测软件，软件实时计算回风巷中瓦斯、一氧化碳和二氧化碳的排放量、累积排放量，一氧化碳和二氧化碳的排放量计量方法与瓦斯排放量计算方法相同。

可选的，回风巷瓦斯排放监测仪6可将监测数据推送至手机7，包括定期推送的回风巷实时瓦斯排放量、累积排放量，以及不定时推送排放瓦斯浓度超限、温度超限等异常情况。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。