[發明專利]一種冗余型煤礦回風巷用氣動式排水自動控制系統

有效

• 申請號: 201711075468.7
• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號: CN107939442B
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 靳寶全;高妍;張紅娟;田振東;郭凌龍;王宇;宋朝峰;喬鐵柱;王東
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: E21F16/00
• 分類號: E21F16/00;E21F17/18;F04B43/06;F04B49/03
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

本發明提供一種冗余型煤礦回風巷用氣動式排水自動控制系統，屬于氣動控制領域，整個系統利用四個浮球來感應水位高度，實現水倉水位上升到上限時自動開啟氣動隔膜泵進行排水，下降到下限時自動關閉氣動隔膜泵停止排水，水位超限時鳴笛報警的功能，兩個高位浮球可實現對氣動隔膜泵開啟的冗余控制，兩個低位浮球可針對積水淤泥現象，實現對氣動隔膜泵關閉的冗余控制。本發明不僅具有無人值守、不使用電源和故障報警的優點，還具有高可靠性及無需液體過濾器的優點，能夠適應煤礦井下專用回風巷的各種水質和特殊工況條件，此外還具有手動控制排水功能，方便巡檢人員視察和檢修，是現有煤礦專用回風巷排水裝置的更新換代產品。

技術領域

本發明涉及氣動控制領域，特別涉及一種冗余型煤礦回風巷用氣動式自動排水控制系統。

背景技術

井下布置開拓大巷時除突出礦井外一般選擇沿煤層掘進，考慮到運輸便利安全，一般回風巷超前掘進，而回風巷沿煤層掘進極易形成巷道高低起伏不平，同時因回風巷安設有防塵管及靜壓水管、壓風管等管路，在使用過程中可能由于靜壓水管路損壞或頂、底板淋滲水等原因，在回風巷道低洼處形成不同程度的積水現象，嚴重時會截斷回風路線，造成瓦斯積聚等重大隱患，這就要求必須將回風巷內各積水點的積水及時排走。《煤炭安全規程》定義專用回風巷是在采區巷道中專用于回風，不得用于運料、安設電氣設備的巷道。在煤與瓦斯突出區，專用回風巷內還不得行人。因此專用回風巷內不宜采用人工排水，必須采用自動排水裝置，而且還不能使用電氣設備，這就給專用回風巷的排水工作增加了很大難度。

太原理工大學靳寶全教授的發明專利“一種煤礦回風巷用氣動式排水自動控制系統”（專利號為201410241377.6）公開了一種無人值守的用于煤礦回風巷的氣動式排水自動控制系統，由氣動隔膜泵、氣壓源、壓縮空氣分配器、壓縮空氣減壓閥、空氣過濾器及系統控制部分組成，整個系統不使用電源，是一種可根據水位變化實現水泵自動啟停控制的無電源氣動式排水系統，能夠適應煤礦專用回風巷內無電源的特殊工況條件。該氣動式排水自動控制系統通過正常啟動浮球感應水位，實現浮起后自動排水，停止排水由液控氣動閥感應實現，當積水排干后，液控氣動閥非受控關斷，從而停止排水；另外，該氣動式排水自動控制系統還設有備用浮球和報警浮球，解決了現有氣動排水自動控制系統存在的可靠性不高、實施效果差、無法實現故障報警的問題。但在煤礦井下實際應用過程中發現該裝置仍然存在以下缺陷：由于煤礦井下水質環境較差，積水通常和煤泥、灰塵渾濁在一起，采用液控氣動閥容易引起堵塞，造成該排水系統不能可靠開啟或關閉，因此必須安裝液體過濾器等裝置，而液體過濾器的存在不僅增加了設備成本，而且需要工人經常處理液體過濾器內部的污漬，從而變相增加了人工巡檢力度。

發明內容

本發明提供一種冗余型煤礦回風巷用氣動式排水自動控制系統，其目的在于解決發明專利“一種煤礦回風巷用氣動式排水自動控制系統（ZL201410241377.6）”中液控氣動閥在水質渾濁條件下容易造成堵塞而影響系統工作性能的缺陷，公開一種不使用液控氣動閥，利用低位、次低位、高位、超高位四個浮球來感應水位高度，實現排水系統自動啟停和超限報警的無電源冗余型煤礦回風巷用氣動式排水自動控制系統。