[發(fā)明專利]礦工井下瓦斯安全自救裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310585307.8
• 申請日: 2013-11-19
• 公開（公告）號: CN103584399A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設計）人: 王保民;杜達文;師智斌;楊耀天;王健
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: A42B1/24
• 分類號: A42B1/24;A42B1/10;A62B7/02;A62B18/02
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 李富元

技術領域

本發(fā)明公開的礦工井下瓦斯安全自救裝置屬礦山災害監(jiān)控與應急救援保障技術領域，具體涉及的是在礦工安全帽設置微機或微處理器及其軟件管理控制的智能化自救安全裝置,?能在井下發(fā)生瓦斯等災害時通過微機或微處理器驅動自動報警和自動供氧系統(tǒng)進行礦工安全自救的裝置。

背景技術

????目前，公知的瓦斯報警燈是利用礦燈安全帽進行改裝。它能在礦井內瓦斯氣體超限時發(fā)出閃光報警信號,提醒礦工注意安全。但是，當煤礦井下發(fā)生火災、瓦斯和煤塵爆炸事故時，都會產(chǎn)生大量的有害氣體，多數(shù)遇難礦工由于爆炸波將其震暈，無法將壓縮氧裝置用于自救，造成有害氣體中毒或缺氧窒息等間接傷亡。針對目前的報警系統(tǒng)僅能自動報警，而無法將壓縮氧裝置與智能報警系統(tǒng)結合，因此研制一種低功耗的、多功能的、安全可靠的、并能在發(fā)生瓦斯等災難時自動打開壓縮氧裝置的新型自救裝置，屬迫切需要的任務和課題，對保護礦工的生命安全和礦井的安全生產(chǎn)都具有非常現(xiàn)實的重要意義。

發(fā)明內容??

????本發(fā)明的目的是：向社會提供這種礦工井下瓦斯安全自救裝置，該自救安全裝置是一種多功能、低功耗、安全可靠、能在發(fā)生瓦斯等災難時自動打開壓縮氧裝置的新型安全自救裝置。

本發(fā)明的技術方案是這樣的：這種礦工井下瓦斯安全自救裝置，是礦工在井下發(fā)生瓦斯災害自救安全裝置，技術特點在于：所述的該自救安全裝置是在礦工安全帽設置的微機或微處理器及其軟件管理控制的智能化自救安全裝置,該自救安全裝置還包括有:?智能化災害報警礦工燈與自動化供氧裝置及自動化防護面罩。所述的智能化災害報警礦工燈與自動化供氧裝置及自動化防護面罩都是該安全自救裝置的微機或微處理器及其軟件管理控制的終端安全自救機構或設置。

???根據(jù)以上所述的礦工井下瓦斯安全自救裝置，技術特點還有：所述的微機或微處理器及其軟件管理控制的是:?a.所述的微機或微處理器是單片機或PLC，作為本安全自救裝置的控制核心。b.所述的軟件是本安全自救裝置中用與微機或微處理器配套使用的軟件系統(tǒng)。c.所述的微機或微處理器及其軟件管理控制的電子電路包括有：災害信息采集的瓦斯傳感器和壓力傳感器、運算放大電路、A/D轉換電路、控制電路及其管理控制的閃爍報警礦工燈與自動供氧裝置的電磁閥及自動驅動防護面罩的微型電機和其帶動的傳動齒輪。所述的災害信息采集的瓦斯傳感器和壓力傳感器可以自動監(jiān)測礦井中的瓦斯?jié)舛群途聣毫姸取Ｋ龅耐咚箓鞲衅骱蛪毫鞲衅魇沁\算放大電路災害信息的采集與輸入端，運算放大電路的輸出聯(lián)接A/D轉換電路的輸入，A/D轉換電路的輸出聯(lián)接微機或微處理器的輸入，經(jīng)過微機或微處理器及其軟件進行計算處理，將需要報警和安全自救信息輸出給控制電路，由控制電路同時控制的各執(zhí)行機構動作，實現(xiàn)礦工在井下瓦斯災害時的自救。?

根據(jù)以上所述的礦工井下瓦斯安全自救裝置，技術特點還有：所述的微機或微處理器及其軟件管理控制的電子電路詳細結構是：瓦斯傳感器與壓力傳感器分別監(jiān)測井下瓦斯?jié)舛群捅_擊波壓力強度信息并分別輸入與兩傳感器聯(lián)接的運算放大電路，經(jīng)過與運算放大電路聯(lián)接的A/D轉換電路進行轉換，轉換數(shù)據(jù)再輸入微機或微處理器進行數(shù)據(jù)計算處理，并根據(jù)設定的瓦斯?jié)舛乳撝怠毫姸乳撝担悄芘袛嗍欠裼煽刂齐娐房刂崎g斷輸出高低電平使礦工燈閃爍報警、控制驅動電磁閥開通輸氧管路、控制驅動微型電機轉動齒輪使防護面罩從安全帽頂部自動扣在礦工面部。所述的控制電路帶有閃爍報警的礦工燈、開通輸氧管路的電磁閥、微型電機（與轉動齒輪和防護面罩）多個執(zhí)行動作機構。

?根據(jù)以上所述的礦工井下瓦斯安全自救裝置，技術特點還有：所述的智能化災害報警礦工燈是由控制電路輸出間斷高低電平控制聯(lián)接的礦燈電路的閃爍報警礦工燈。所述的礦工燈在間斷高低電平控制下實現(xiàn)閃爍報警。

根據(jù)以上所述的礦工井下瓦斯安全自救裝置，技術特點還有：所述的自動化供氧裝置由礦工壓縮氧裝置、壓縮氧裝置上安裝的電磁閥門和手動閥門、閥門連接的輸氧管路組成。所述的電磁閥門和手動閥門的結構全面、保險。

根據(jù)以上所述的礦工井下瓦斯安全自救裝置，技術特點還有：所述的自動化防護面罩包括置于安全帽頂上的防護面罩、安全帽兩側與防護面罩的結合部配套安裝的齒輪、帶動齒輪轉動的并由控制電路控制的且安裝于安全帽兩側的微型電機組成。所述的微型電機是控制電路的一路執(zhí)行動作機構，所述的主動齒輪由微型電機軸驅動，所述的從動齒輪設置于防護面罩兩側并由主動齒輪驅動。