全自動瓦斯防爆設備的製作方法
2023-12-01 23:54:36 2
專利名稱：全自動瓦斯防爆設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種瓦斯防爆設備，特別涉及一種全自動瓦斯防爆設備。
背景技術：
煤礦瓦斯主要成分是烷烴，其中甲烷佔絕大多數，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷， 此外一般還含有硫化氫、二氧化碳、氮和水氣，以及微量的惰性氣體，如氦和氬等。當空氣中 氧氣濃度達到10%時，瓦斯濃度在5_16%之間，如遇明火，就會發生爆炸，直接威脅著礦工 的生命安全。每個煤礦都必然產生瓦斯，瓦斯是煤礦的副產品，分別就在於濃度的高低。瓦 斯爆炸產生的高溫高壓，促使爆源附近的氣體以極大的速度向外衝擊，造成人員傷亡，破壞 巷道和器材設施，揚起大量煤塵並使之參與爆炸，產生更大的破壞力。另外，爆炸後生成大 量的有害氣體，造成人員中毒死亡。消除井下瓦斯主要靠通風，將瓦斯濃度控制在一定濃度 之下就能保證安全，一般都要保證其濃度在1%以下。 現有技術可對瓦斯濃度進行監控，一般是利用傳感器對監測面的瓦斯濃度進行監 測，如果通風系統不暢，造成瓦斯濃度上升，報警系統就會發出報警信號，提醒作業人員躲 避到安全的地方。但是，在全機械化開採中，大型設備的安裝固定均需花費大量時間，如果 有爆炸的危險時，短時間內無法將設備撤出，如果發生爆炸將對設備造成極大破壞，造成不 可挽回的經濟損失。 因此，需要一種全自動瓦斯防爆設備，能夠在探測到有瓦斯爆炸的危險時，設備可 以自動進行臨時的補救措施，降低巷道瓦斯濃度，發出報警信號。
發明內容
有鑑於此，本發明提供一種全自動瓦斯防爆設備，能夠在探測到有瓦斯爆炸的危
險時，設備可以自動進行臨時的補救措施，降低巷道瓦斯濃度，發出報警信號。 本發明的全自動瓦斯防爆設備，包括瓦斯監測系統、防爆系統、報警系統和控制系
統； 所述瓦斯監測系統用於監測採掘區域瓦斯濃度及溫度；包括瓦斯傳感器、溫度傳 感器、壓力傳感器和信號處理單元； 所述防爆系統用於在有爆炸危險時迅速釋放大量惰性氣體，以降低瓦斯濃度，在 發生爆炸或火災後可輔助滅火；包括電動閥門，電動閥門設置在惰性氣體壓縮容器的排氣 口上； 所述報警系統用於向發出報警信號；包括聲光報警裝置和無線發射模塊，無線發 射模塊與地面監控系統無線傳輸連接； 所述控制系統用於控制電動閥門、聲光報警裝置和無線發射模塊啟動與關閉，包 括微控制器和控制電路； 所述瓦斯傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器的信號通過信號處理單元輸入到微控 制器。
進一步，所述惰性氣體壓縮容器的噴射口朝向掘進工作面； 進一步，所述惰性氣體為純度是100%的二氧化碳，在壓力作用下以液態儲存於惰 性氣體壓縮容器內； 進一步，還包括設置於全自動瓦斯防爆設備底部的行走機構和設置於行走機構上 的無線遙控接收端，無線遙控接收端與設置在安全地點的無線遙控控制端無線傳輸連接。
本發明的有益效果通過瓦斯監測系統實時監測瓦斯濃度和巷道溫度，並與設定 值進行比較，有瓦斯爆炸的危險時，控制系統可以自動控制防爆系統迅速釋放大量惰性氣 體，降低瓦斯濃度，同時通過報警系統發出報警信號，提醒作業人員，這種系統能夠自動實 現防爆的功能，結構簡單，反應迅速，可有效的提高自動化煤礦開採的安全性。
下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步描述。
圖1為本實用新型的系統架構圖；
圖2為本實用新型的結構示意圖。
具體實施例方式
圖1為本實用新型的結構示意圖，圖2為本實用新型的結構示意圖；如圖所示本 實施例的全自動瓦斯防爆設備，包括瓦斯監測系統、防爆系統、報警系統和控制系統；所述 瓦斯監測系統用於監測採掘區域瓦斯濃度及溫度；包括瓦斯傳感器1、溫度傳感器2、壓力 傳感器3和信號處理單元4 ;所述防爆系統用於在有爆炸危險時迅速釋放大量惰性氣體，以 降低瓦斯濃度，在發生爆炸或火災後可輔助滅火；包括電動閥門6、由電動閥門6控制的惰 性氣體壓縮容器9 ;惰性氣體壓縮容器9設置在殼體內，並通過電動閥門6與噴射口 10連 接，噴射口固定設置在殼體外；所述報警系統用於向井下井上人員發出報警信號；包括聲 光報警裝置7和無線發射模塊8 ;聲光報警裝置7置在殼體外部，採用黃色冷光源，能見度 高，聲音可採用中文發音或警報聲，用以提醒附近的作業人員；無線發射模塊8與地面監控 系統無線傳輸連接。所述控制系統用於控制電動閥門6、聲光報警裝置7和無線發射模塊8 啟動與關閉；包括微控制器5和控制電路；所述瓦斯傳感器1、溫度傳感器2、壓力傳感器3 通過信號處理單元4將信號轉換為數位訊號，並輸入到微控制器5 ;微控制器5接收到各種 數據信號後，進行信號分析，如果運算結果顯示有瓦斯爆炸的風險時，通過控制電路的打開 電動閥門6，使惰性氣體壓縮容器9內的惰性氣體迅速噴出，降低瓦斯濃度；同時，控制電路 啟動聲光報警裝置7，並通過無線發射模塊，將各種數據和報警信號發送到地面監控中心服 務器，便於井上控制人員及時布置搶險方案。 作為本實施例的進一步改進，所述惰性氣體壓縮容器9的噴射口 IO朝向掘進工作 面，氣體從噴射口呈放射狀噴出，覆蓋面積廣。 作為本實施例的進一步改進，所述惰性氣體為純度是100%的二氧化碳，在壓力作 用下以液態儲存於惰性氣體壓縮容器9內，二氧化碳成本低，常溫下加壓即可液化，不像氮 氣需要很低的溫度，這樣一套設備可以攜帶較多的二氧化碳，同時液化二氧化碳氣化過程 中可以吸收大量環境熱量，防爆效果更加明顯。 作為本實施例的進一步改進，還包括設置於全自動瓦斯防爆設備底部的行走機構11和設置於行走機構11上的無線遙控單元，行走機構11可以為輪式行走機構或履帶式行 走機構，無線遙控接收端與設置在安全地點的無線遙控控制端無線傳輸連接，安全地點的 作業人員可通過無線遙控單元控制全自動瓦斯防爆設備移動進入到搶險面，實施臨時防爆 作業。 最後說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較 佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技 術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的宗旨和範圍，其均應涵蓋在本 發明的權利要求範圍當中。
權利要求
一種全自動瓦斯防爆設備，其特徵在於包括瓦斯監測系統、防爆系統、報警系統和控制系統；所述瓦斯監測系統用於監測採掘區域瓦斯濃度及溫度；包括瓦斯傳感器(1)、溫度傳感器(2)、壓力傳感器(3)和信號處理單元(4)；所述防爆系統用於在有爆炸危險時迅速釋放大量惰性氣體，以降低瓦斯濃度，在發生爆炸或火災後可輔助滅火；包括電動閥門(6)，電動閥門(6)設置在惰性氣體壓縮容器(9)的排氣口上；所述報警系統用於向發出報警信號；包括聲光報警裝置(7)和無線發射模塊(8)，無線發射模塊(8)與地面監控系統無線傳輸連接；所述控制系統用於控制電動閥門(6)、聲光報警裝置(7)和無線發射模塊(8)啟動與關閉，包括微控制器(5)和控制電路；所述瓦斯傳感器(1)、溫度傳感器(2)和壓力傳感器(3)的信號通過信號處理單元(4)輸入到微控制器(5)。
2. 根據權利要求1所述的全自動瓦斯防爆設備，其特徵在於所述惰性氣體壓縮容器 (9)的噴射口 (10)朝向掘進工作面。
3. 根據權利要求2所述的全自動瓦斯防爆設備，其特徵在於所述惰性氣體為純度是 100%的二氧化碳，在壓力作用下以液態儲存於惰性氣體壓縮容器(9)內。
4. 根據權利要求3所述的全自動瓦斯防爆設備，其特徵在於還包括設置於全自動瓦 斯防爆設備底部的行走機構(11)和設置於行走機構(11)上的無線遙控接收端，無線遙控 接收端與設置在安全地點的無線遙控控制端無線傳輸連接。
全文摘要
本發明公開了一種全自動瓦斯防爆設備，包括瓦斯監測系統、防爆系統、報警系統和控制系統；通過瓦斯監測系統實時監測瓦斯濃度和巷道溫度，並與設定值進行比較，有瓦斯爆炸的危險時，控制系統可以自動控制防爆系統迅速釋放大量惰性氣體，降低瓦斯濃度，同時通過報警系統發出報警信號，提醒作業人員，這種系統能夠自動實現防爆的功能，結構簡單，反應迅速，可有效的提高自動化煤礦開採的安全性。
文檔編號E21F17/18GK101701525SQ20091019120
公開日2010年5月5日 申請日期2009年10月23日 優先權日2009年10月23日
發明者張連存, 李正合 申請人:準格爾旗永智煤炭有限公司