[發(fā)明專利]基于可調穩(wěn)壓集成電路設計的礦井瓦斯檢測系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611214945.9
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN106596646A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設計）人: 劉延宏
• 申請（專利權）人: 重慶市合川區(qū)九峰煤炭有限公司
• 主分類號: G01N27/00
• 分類號: G01N27/00
• 代理公司: 重慶蘊博君晟知識產權代理事務所(普通合伙)50223
• 代理人: 王玉芝,楊明

技術領域

本發(fā)明涉及煤炭開采、加工技術等領域，具體的說，是基于可調穩(wěn)壓集成電路設計的礦井瓦斯檢測系統(tǒng)。

背景技術

煤礦是人類在富含煤炭的礦區(qū)開采煤炭資源的區(qū)域，一般分為井工煤礦和露天煤礦。當煤層離地表遠時，一般選擇向地下開掘巷道采掘煤炭，此為井工煤礦。當煤層距地表的距離很近時，一般選擇直接剝離地表土層挖掘煤炭，此為露天煤礦。我國絕大部分煤礦屬于井工煤礦。煤礦范圍包括地上地下以及相關設施的很大區(qū)域。煤礦是人類在開掘富含有煤炭的地質層時所挖掘的合理空間，通常包括巷道、井硐和采掘面等等。煤是最主要的固體燃料，是可燃性有機巖的一種。它是由一定地質年代生長的繁茂植物，在適宜的地質環(huán)境中，逐漸堆積成厚層，并埋沒在水底或泥沙中，經過漫長地質年代的天然煤化作用而形成的。在世界上各地質時期中，以石炭紀、二疊紀、侏羅紀和第三紀的地層中產煤最多，是重要的成煤時代。煤的含碳量一般為46～97％，呈褐色至黑色，具有暗淡至金屬光澤。根據(jù)煤化程度的不同，煤可分為泥炭、褐煤、煙煤和無煙煤四類。

露天開采當煤層接近地表時，使用露天開采的方式較為經濟。煤層上方的土稱為表土。在尚未開發(fā)的表土帶中埋設炸藥，接著使用挖泥機、挖土機、卡車等設備移除表土。這些表土則被填入之前已開采的礦坑中。表土移除后，煤層將會暴露出來；這時將煤塊鉆碎或炸碎，使用卡車將煤炭運往選煤廠做進一步處理。露天開采的方式可比地下開采的方式獲得較大比率的煤礦，因為較多的礦區(qū)被利用。露天開采煤礦可以覆蓋數(shù)平方公里的面積。世界約40％的煤礦生產使用露天開采方式。

地下開采大部分煤層均遠離地表，因此無法使用露天開采的方式。地下開采占世界煤礦生產的60％。在礦坑，通常使用房柱法在煤層中推進，梁柱用來支持礦坑。共有四種主要的地下開采法：

長壁開采，長約300米以上的采掘面，一臺精密的采煤機在煤層巷道中左右移動。松動的煤炭掉入刮板輸送機中，并移出工作面。

連續(xù)開采，利用一臺有碳化鎢鉆頭的機器從煤層中刮下煤炭。在“房柱法”系統(tǒng)中操作，在一系列約10米的房間區(qū)域中工作。

爆破開采，傳統(tǒng)的開采方式，使用炸藥打碎煤層，將煤塊收集放在礦車或運輸帶中。

短壁開采，使用連續(xù)開采的機器，類似長壁開采有著可移動的坑頂支撐。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供基于可調穩(wěn)壓集成電路設計的礦井瓦斯檢測系統(tǒng)，用于對礦井內的瓦斯進行檢測，并進行實時報警，避免工作人員瓦斯中毒，在供電設計上，利用可調穩(wěn)壓芯片進行搭載供電電路，使其能夠在可調的范圍內對整個礦井瓦斯檢測系統(tǒng)待供電電路進行供電，并且所供電能為穩(wěn)壓電能，可以避免由于電壓不穩(wěn)定而使得整個礦井瓦斯檢測系統(tǒng)不能穩(wěn)定工作的情況發(fā)生，進而避免出現(xiàn)檢測失靈，發(fā)生安全責任事故的情況。

本發(fā)明通過下述技術方案實現(xiàn)：基于可調穩(wěn)壓集成電路設計的礦井瓦斯檢測系統(tǒng)，設置有供電電路、報警燈電路、瓦斯檢測電路、可控硅電路及報警電路，所述供電電路分別與報警燈電路、瓦斯檢測電路及報警電路相連，報警燈電路分別與瓦斯檢測電路及報警電路相連接，可控硅電路分別與瓦斯檢測電路及報警電路相連接；在所述供電電路內設置有電源GB、輸入濾波電路、可調穩(wěn)壓芯片IC1及輸出電路，電源GB連接輸入濾波電路，輸入濾波電路連接可調穩(wěn)壓芯片IC1，可調穩(wěn)壓芯片IC1連接輸出電路，在所述輸出電路內設置有穩(wěn)壓管Z1、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電感L2及電容C4，可調穩(wěn)壓芯片IC1的4腳分別與電阻R4的第一端和電阻R5的第一端相連接，電阻R4和電阻R5非第二端共接且與電容C4的第一端相連接，電容C4的第一端通過電感L2連接可調穩(wěn)壓芯片IC1的2腳，穩(wěn)壓管Z1連接在可調穩(wěn)壓芯片IC1的2腳和3腳之間，電容C4的第一端連接電阻R6的第一端，電阻R6的第二端分別與電阻R7的第一端和電阻R4的第二端相連接，電阻R7的第二端分別與電容C4的第二端及可調穩(wěn)壓芯片IC1的3腳相連接且接地。

進一步的為更好地實現(xiàn)本發(fā)明，特別采用下述設置結構：在所述瓦斯檢測電路內設置有氣敏傳感器IC2及電阻R1，所述電阻R1的第二端連接在氣敏傳感器IC2的燈絲電路上，且電阻R1的第一端分別與報警燈電路、報警電路、電容C4的第一端及氣敏傳感器IC2的第一檢測極相連接；氣敏傳感器IC2的第二檢測極與可控硅電路相連接，且氣敏傳感器IC2的燈絲電路的非電阻R1連接端與電容C4的第二端相連接。