煤礦井下瓦斯自動抑爆裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種煤礦井下瓦斯自動抑爆裝置，包括設置在采煤工作面的上隅角處且用于對采煤工作面的上隅角處的甲烷濃度進行實時檢測的紅外甲烷濃度傳感器和用于噴灑水霧降低瓦斯濃度并降塵阻燃的噴霧器，以及與紅外甲烷濃度傳感器的輸出端連接的控制器；噴霧器通過水管以及設置在水管上的電磁閥、水壓表和水泵與水源連接，電磁閥和水泵均與控制器的輸出端連接；控制器上接有觸摸式液晶顯示屏、用于檢測采煤工作面的上隅角處的溫濕度的溫濕度傳感器和用于通過以太網與地面監控計算機連接并通信的以太網通信模塊。本實用新型結構簡單，設計合理，實現方便，使用操作便捷，功能完備，提高了煤礦井下的安全性，實用性強，便于推廣使用。
【專利說明】
煤礦井下瓦斯自動抑爆裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于煤礦安全技術領域，具體涉及一種煤礦井下瓦斯自動抑爆裝置。
【背景技術】
[0002]煤礦井下有些場所常出現瓦斯積聚而超限，尤其是高瓦斯礦的采煤工作面上隅角，由于風流拐角流動不暢以及風流拐彎時產生渦流現象對采空區瓦斯的吸引，此處極易發生瓦斯積聚超限，存在著極大的安全隱患，極易發生瓦斯爆炸。而目前市場上，現有的抑制爆炸裝置主要針對爆炸產生后的快速控制，但如何在瓦斯爆炸前就能抑制爆炸，國內外都未有較好的技術手段。
[0003]瓦斯爆炸必備的三項基本條件是:(I)瓦斯濃度達到5%?16%之間；(2)要有明火，明火源的溫度650°C以上；(3)要有空氣中的氧氣，空氣處處都存在，這項條件可以不計。當滿足上述條件時，瓦斯才能爆炸。
[0004]然而如果只是瓦斯自己爆炸，其威力和殺傷力還不是很大，只有當瓦斯引燃煤塵一起爆炸才顯示其較大的殺傷力和破壞力。瓦斯猶如雷管，煤塵猶如炸藥，雷管沒有炸藥，爆炸威力有限。因為煤塵爆炸產生900 °C以上高溫，產生強大的沖擊波和大量的⑶氣體，而瓦斯爆炸產生CO2氣體。為此，不難看出高瓦斯煤礦工作面上隅角或其他瓦斯積聚場所抑制瓦斯爆炸固然很重要，但在抑制爆炸的同時，如果能抑制該場所煤塵濃度也很重要。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種煤礦井下瓦斯自動抑爆裝置，其結構簡單，設計合理，實現方便，使用操作便捷，功能完備，提高了煤礦井下的安全性，實用性強，使用效果好，便于推廣使用。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是:一種煤礦井下瓦斯自動抑爆裝置，其特征在于:包括設置在采煤工作面的上隅角處且用于對采煤工作面的上隅角處的甲烷濃度進行實時檢測的紅外甲烷濃度傳感器和用于噴灑水霧降低瓦斯濃度并降塵阻燃的噴霧器，以及與紅外甲烷濃度傳感器的輸出端連接的控制器;所述噴霧器通過水管以及設置在水管上的電磁閥、水壓表和水栗與水源連接，所述電磁閥和水栗均與控制器的輸出端連接;所述控制器上接有觸摸式液晶顯示屏、用于檢測采煤工作面的上隅角處的溫濕度的溫濕度傳感器和用于通過以太網與地面監控計算機連接并通信的以太網通信模塊。
[0007]上述的煤礦井下瓦斯自動抑爆裝置，其特征在于:所述紅外甲烷濃度傳感器的型號為 G JH100。
[0008]上述的煤礦井下瓦斯自動抑爆裝置，其特征在于:所述控制器為型號為S7-300的PLC模塊。
[0009]上述的煤礦井下瓦斯自動抑爆裝置，其特征在于:所述溫濕度傳感器的型號為SHTll0
[0010]上述的煤礦井下瓦斯自動抑爆裝置，其特征在于:所述以太網通信模塊的型號為CP243-lo
[0011 ]本實用新型與現有技術相比具有以下優點:
[0012]1、本實用新型的結構簡單，設計合理，實現方便。
[0013]2、本實用新型的使用操作便捷，安裝后，能夠實現煤礦井下瓦斯自動抑爆，無需工作人員進行瓦斯濃度現場采集，節省人力物力。
[0014]3、本實用新型由于采用了高速高密度水霧來降低瓦斯濃度，因此在抑制爆炸的同時，還能抑制煤礦降雪的煤塵濃度，功能完備。
[0015]4、本實用新型能夠將煤礦井下甲烷濃度和溫濕度通過以太網通信模塊和以太網發送給地面監控計算機，供地面工作人員對采煤工作面的上隅角處的甲烷濃度和溫濕度以及該瓦斯自動抑爆裝置的工作狀態進行了解，方便實用。
[0016]5、本實用新型的推廣使用，將提高煤礦井下的安全性，實用性強，使用效果好，便于推廣使用。
[0017]綜上所述，本實用新型的結構簡單，設計合理，實現方便，使用操作便捷，功能完備，提高了煤礦井下的安全性，實用性強，使用效果好，便于推廣使用。
[0018]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0020]圖2為本實用新型的使用狀態示意圖。
[0021]附圖標記說明:
[0022]I—電磁閥； 2—水壓表；3—水源；
[0023]4—水管； 5—控制器；6—水栗；
[0024]7—紅外甲烷濃度傳感器；8—噴霧器；9一采煤工作面的上隅角；
[0025]10—溫濕度傳感器； 11 一以太網通信模塊；12—觸摸式液晶顯示屏；
[0026]13 一回風巷； 14 一回風風流；15—進風巷；
[0027]16—進風巷風流； 17—采煤工作面；18—工作面風流；
[0028]19 一采空區；20—采煤機。
【具體實施方式】
[0029]如圖1和圖2所示，本實用新型的煤礦井下瓦斯自動抑爆裝置，包括設置在采煤工作面的上隅角9處且用于對采煤工作面的上隅角9處的甲烷濃度進行實時檢測的紅外甲烷濃度傳感器7和用于噴灑水霧降低瓦斯濃度并降塵阻燃的噴霧器8，以及與紅外甲烷濃度傳感器7的輸出端連接的控制器5;所述噴霧器8通過水管4以及設置在水管4上的電磁閥1、水壓表2和水栗6與水源3連接，所述電磁閥I和水栗6均與控制器5的輸出端連接;所述控制器5上接有觸摸式液晶顯示屏12、用于檢測采煤工作面的上隅角9處的溫濕度的溫濕度傳感器10和用于通過以太網與地面監控計算機連接并通信的以太網通信模塊11。
[0030]本實施例中，所述紅外甲烷濃度傳感器7的型號為GJH100。所述控制器5為型號為S7-300的PLC模塊。所述溫濕度傳感器1的型號為SHT11。所述以太網通信模塊11的型號為CP243-lo
[0031]如圖2所示，本實用新型應用在煤礦井下，煤礦井下，回風巷13中有回風風流14，進風巷15中有進風巷風流16，采煤工作面17中有工作面風流18，采煤機20在采煤工作面17運行，采煤機20運行的后方為采空區19。
[0032]本實用新型時，將水源3設置在回風巷13中，由于采煤工作面的上隅角9處容易產生瓦斯積聚，因此將紅外甲烷濃度傳感器7、控制器5、觸摸式液晶顯示屏12、溫濕度傳感器
10、以太網通信模塊11和噴霧器8均設置在采煤工作面的上隅角9處，紅外甲烷濃度傳感器7對采煤工作面的上隅角9處的甲烷濃度進行實時檢測并將檢測到的甲烷濃度信號實時輸出給控制器5，控制器5將其接收到的甲烷濃度信號與預先設定的甲烷濃度上限值和甲烷濃度下限值進行比對，當甲烷濃度超出甲烷濃度上限值時，控制器5控制水栗6啟動，電磁閥I打開，水源3處的水經過水栗6加壓后通過水管4傳輸給噴霧器8，噴霧器8噴出高速高密度水霧，向瓦斯集聚區域旋噴，使濃度超限瓦斯驅散到風流中帶走，瓦斯濃度降低了，高速高密度水霧同時也達到了降塵阻燃等目的，當甲烷濃度低到甲烷濃度下限值時，控制器5控制水栗6關閉，電磁閥I關閉，水霧停止噴射。
[0033]以上工作過程中，溫濕度傳感器10對采煤工作面的上隅角9處的溫濕度進行實時檢測并將檢測到的信號輸出給控制器5，控制器5控制觸摸式液晶顯示屏12對甲烷濃度和溫濕度進行實時顯示，另外，控制器5還能夠將甲烷濃度和溫濕度通過以太網通信模塊11和以太網發送給地面監控計算機，供地面工作人員對采煤工作面的上隅角9處的甲烷濃度和溫濕度以及該瓦斯自動抑爆裝置的工作狀態進行了解。
[0034]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍內。
【主權項】
1.一種煤礦井下瓦斯自動抑爆裝置，其特征在于:包括設置在采煤工作面的上隅角(9)處且用于對采煤工作面的上隅角(9)處的甲烷濃度進行實時檢測的紅外甲烷濃度傳感器(7)和用于噴灑水霧降低瓦斯濃度并降塵阻燃的噴霧器(8)，以及與紅外甲烷濃度傳感器(7)的輸出端連接的控制器(5);所述噴霧器(8)通過水管(4)以及設置在水管(4)上的電磁閥(1)、水壓表(2)和水栗(6)與水源(3)連接，所述電磁閥(I)和水栗(6)均與控制器(5)的輸出端連接;所述控制器(5)上接有觸摸式液晶顯示屏(12)、用于檢測采煤工作面的上隅角(9)處的溫濕度的溫濕度傳感器(10)和用于通過以太網與地面監控計算機連接并通信的以太網通信模塊(11)。2.按照權利要求1所述的煤礦井下瓦斯自動抑爆裝置，其特征在于:所述紅外甲烷濃度傳感器(7)的型號為GJH100。3.按照權利要求1所述的煤礦井下瓦斯自動抑爆裝置，其特征在于:所述控制器(5)為型號為S7-300的PLC模塊。4.按照權利要求1所述的煤礦井下瓦斯自動抑爆裝置，其特征在于:所述溫濕度傳感器(10)的型號為SHT11。5.按照權利要求1所述的煤礦井下瓦斯自動抑爆裝置，其特征在于:所述以太網通信模塊(11)的型號為CP243-1。
【文檔編號】E21F7/00GK205618192SQ201620372897
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年4月28日
【發明人】王麗雯
【申請人】西安科技大學