[實(shí)用新型]礦用打鉆防著火安全保護(hù)裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020276035.5
• 申請(qǐng)日: 2010-07-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201730607U
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 毋濟(jì)洲;賈明魁;俞宏慶;劉春保;張國(guó)旺;何國(guó)益;杜德太;張書(shū)軍;郭小電;楊偉;張銀全
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 楊偉;張銀全
• 主分類號(hào): E21B44/00
• 分類號(hào): E21B44/00;E21B17/18;E21F5/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本實(shí)用新型屬于礦山井下煤層打鉆防著火技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

根據(jù)國(guó)家頒布的《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》要求，突出危險(xiǎn)地區(qū)的煤層不具備開(kāi)采保護(hù)層條件的，必須采用預(yù)抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施。為此，需施工大量的煤層瓦斯抽采鉆孔。由于水力排渣存在成孔難、成孔不規(guī)則造成封孔難等問(wèn)題，所以現(xiàn)場(chǎng)較多采用風(fēng)力排渣。在采用風(fēng)力排渣施工煤層瓦斯抽采鉆孔期間，由于鉆頭和鉆桿脫落、卡鉆、頂鉆等原因會(huì)造成摩擦產(chǎn)生高溫，又具有供氧條件，極容易造成引燃鉆孔內(nèi)的煤粉或瓦斯，煤的不完全燃燒會(huì)產(chǎn)生一氧化碳，從而極易造成操作人員中毒不安全因素。

實(shí)用新型內(nèi)容：

本實(shí)用新型的目的是提供一種當(dāng)鉆孔內(nèi)有一氧化碳涌出時(shí)，能夠控制鉆機(jī)停電同時(shí)將高壓風(fēng)關(guān)閉注入壓力水，從而將鉆孔內(nèi)燃燒的火源熄滅的礦用打鉆防著火安全保護(hù)裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型包括：水壓傳感器、風(fēng)壓傳感器、一氧化碳傳感器、瓦斯傳感器、控制器、鉆機(jī)開(kāi)關(guān)、鉆機(jī)、轉(zhuǎn)換裝置，鉆機(jī)開(kāi)關(guān)的輸出端與鉆機(jī)連接，鉆機(jī)開(kāi)關(guān)輸入控制端與控制器連接，鉆機(jī)的供風(fēng)管與轉(zhuǎn)換裝置的出口連接，在控制器的輸入端分別連接有水壓傳感器、風(fēng)壓傳感器、一氧化碳傳感器，控制器的輸出端與轉(zhuǎn)換裝置相連接，在轉(zhuǎn)換裝置的進(jìn)入口分別連接有壓力水管和高壓風(fēng)管。

所述的控制器輸入端還連接有瓦斯傳感器，用于檢測(cè)鉆孔瓦斯排放濃度。

這樣，在打抽放孔時(shí)，用高壓風(fēng)進(jìn)行排渣(鉆削)，將一氧化碳傳感器、瓦斯傳感器設(shè)置在鉆口上方處，水壓傳感器設(shè)置在壓力水管上，風(fēng)壓傳感器設(shè)置在高壓風(fēng)管上，當(dāng)鉆孔內(nèi)產(chǎn)生高溫引起燃燒產(chǎn)生一氧化碳時(shí)，一氧化碳傳感器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，將信號(hào)傳送給控制器，控制器控制轉(zhuǎn)換裝置內(nèi)的閥門(mén)動(dòng)作，使高壓風(fēng)和壓力水閥門(mén)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，高壓風(fēng)管關(guān)閉，壓力水管接通，壓力水通過(guò)供風(fēng)管及鉆桿中心孔往鉆孔內(nèi)進(jìn)水，將鉆孔內(nèi)燃燒的煤體澆滅，同時(shí)，控制器控制鉆機(jī)開(kāi)關(guān)將鉆機(jī)停電。當(dāng)一氧化碳濃度降低到安全值時(shí)，鉆機(jī)恢復(fù)供電，高壓風(fēng)和壓力水自動(dòng)轉(zhuǎn)換，高壓風(fēng)管接通，壓力水管斷開(kāi)。當(dāng)高壓風(fēng)或壓力水欠壓時(shí)，風(fēng)壓傳感器和水壓傳感器將信號(hào)傳輸?shù)娇刂破?，控制器輸出端的鉆機(jī)開(kāi)關(guān)將鉆機(jī)停電，停止打鉆作業(yè)，保障安全打鉆。當(dāng)鉆孔瓦斯排放濃度超標(biāo)時(shí)，由瓦斯傳感器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)控制鉆機(jī)停電，提示工作人員采取措施，保證安全施工。具有煤層打鉆安全，及時(shí)消除鉆孔燃燒事故，有效避免鉆孔內(nèi)燃燒產(chǎn)生一氧化碳對(duì)操作人員的人身傷害。

附圖說(shuō)明：

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

圖1為本實(shí)用新型的部件連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為控制器的電氣原理方框示意圖。

具體實(shí)施方式：

由圖1可知，本實(shí)用新型包括：水壓傳感器、風(fēng)壓傳感器、一氧化碳傳感器、瓦斯傳感器、控制器、鉆機(jī)開(kāi)關(guān)、鉆機(jī)、轉(zhuǎn)換裝置。鉆機(jī)開(kāi)關(guān)輸出端與鉆機(jī)連接，用于控制鉆機(jī)的啟動(dòng)和停止。鉆機(jī)開(kāi)關(guān)的輸入控制端與控制器的輸出端連接。鉆機(jī)的供風(fēng)管進(jìn)入口與轉(zhuǎn)換裝置的出口連接。在控制器的輸入端分別連接有水壓傳感器、風(fēng)壓傳感器、一氧化碳傳感器、瓦斯傳感器，四個(gè)傳感器的整定值根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要可以進(jìn)行調(diào)節(jié)?？刂破鞯妮敵龆伺c轉(zhuǎn)換裝置輸入端相連接，控制轉(zhuǎn)換裝置工作，在轉(zhuǎn)換裝置的進(jìn)入口分別連接有壓力水管和高壓風(fēng)管，在轉(zhuǎn)換裝置內(nèi)設(shè)置有氣動(dòng)閥門(mén)，利用氣動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)高壓風(fēng)和壓力水的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。當(dāng)瓦斯傳感器檢測(cè)到鉆孔排放瓦斯?jié)舛瘸迺r(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

圖2為控制器的電氣原理方框示意圖，控制器是以CPU為核心的計(jì)算機(jī)控制部件，可連接模擬量、開(kāi)關(guān)量傳感器等，通過(guò)傳感器能將檢測(cè)到的環(huán)境參數(shù)，進(jìn)行判斷，發(fā)出報(bào)警及保護(hù)動(dòng)作。CPU主控模塊為8位89C52CPU，外部的傳感器通過(guò)數(shù)據(jù)采集電路連接到CPU主控模塊的輸入端。為了滿足控制電路對(duì)電源的要求，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性，CPU主控模塊的供電由外部電源箱通過(guò)電源轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行?？撮T(mén)狗電路負(fù)責(zé)檢測(cè)控制器電源及程序運(yùn)行情況，當(dāng)控制器電源異常或程序意外死機(jī)時(shí)，立即向單片機(jī)發(fā)出復(fù)位信號(hào)，單片機(jī)自動(dòng)復(fù)位，恢復(fù)正常工作。實(shí)時(shí)時(shí)鐘采用達(dá)拉斯RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片可以準(zhǔn)確地用秒、分、時(shí)、日、星期、月、年來(lái)顯示時(shí)間和日期，用于進(jìn)行參數(shù)時(shí)間記錄。輸出控制電路具有一組常開(kāi)和常閉無(wú)源結(jié)點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)輸出繼電器，發(fā)出報(bào)警或動(dòng)作信號(hào)，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。紅外遙控模塊完成紅外信號(hào)接收和發(fā)送，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)或時(shí)間設(shè)定。漢字液晶顯示模塊通過(guò)顯示電路與CPU主控模塊的輸出端連接，漢字液晶顯示模塊采用MGLS12864點(diǎn)陣漢字液晶顯示模塊，可以顯示4行8列漢字，用以顯示運(yùn)行和環(huán)境參數(shù)。