[發明專利]一種煤礦井下自動化瓦斯防爆系統及方法

有效

• 申請號: 202110529079.7
• 申請日: 2021-05-14
• 公開（公告）號: CN113090319B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 郝宇
• 申請（專利權）人: 重慶工程職業技術學院
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21F5/00;E21F17/18;E21F1/00;B25J11/00;B25J5/02
• 代理公司: 重慶律知誠專利代理事務所(普通合伙) 50281
• 代理人: 殷興旺

本發明公開了一種煤礦井下自動化瓦斯防爆系統，包括雙排軟管和軌道機器人；雙排軟管包括正壓管道和負壓管道；正壓管道用于將礦井外部空氣向礦井內部輸送，負壓管道用于將礦井內部空氣向礦井外部輸送；雙排軟管的下部安裝有轉動式閥門；軌道機器人安裝在雙排軟管的下部，并依靠雙排軟管為支撐能夠往返爬行；軌道機器人上還安裝有瓦斯檢定器、蓄電池、單片機控制器以及執行機構。本發明以雙排軟管作為軌道，利用軌道機器人能夠沿著軌道進行巡航檢測，適應于復雜的礦道環境，不僅結構簡單，可以實現快速鋪設，且成本較低；利用雙排軟管將含有瓦斯的氣體排出礦道，且能向礦道內注入外部空氣，進而稀釋礦道內部的瓦斯濃度，起到防爆效果。

技術領域

本發明涉及礦井防爆技術領域，具體為一種煤礦井下自動化瓦斯防爆系統，尤其還設計一種煤礦井下自動化瓦斯防爆方法。

背景技術

礦井瓦斯是指井下以甲烷為主的有毒、有害氣體的總稱，有時單獨指甲烷。瓦斯比空氣輕，易擴散、滲透性強，容易從鄰近層穿過巖層由采空區放出。瓦斯本身無毒性，但不能供人呼吸，當礦內空氣中瓦斯濃度超過50％時，能使人因缺氧而窒息死亡。瓦斯能燃燒或爆炸，瓦斯爆炸是煤礦主要災害之一，因此必須采取有效的預防措施，避免發生瓦斯爆炸事故，確保安全生產。

在煤礦開采時，會產生大量的瓦斯氣體，這些瓦斯氣體集中在礦道的頂部，不易進行全方位檢測，且由于礦道內部環境的復雜，很多瓦斯檢測設備不易進行安裝。為此，我們提出一種煤礦井下自動化瓦斯防爆系統及方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種煤礦井下自動化瓦斯防爆系統及方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種煤礦井下自動化瓦斯防爆系統，包括雙排軟管和軌道機器人；

其中，所述雙排軟管包括正壓管道和負壓管道，所述正壓管道和負壓管道并排固定連接在一起；其中，所述正壓管道用于將礦井外部空氣向礦井內部輸送，所述負壓管道用于將礦井內部空氣向礦井外部輸送；所述雙排軟管的上部固定連接有吊環，所述雙排軟管的下部安裝有轉動式閥門；

所述軌道機器人安裝在雙排軟管的下部，并依靠雙排軟管為支撐能夠往返爬行，所述雙排軟管的兩側開設有軌道槽，且雙排軟管的下部中心設有與軌道機器人上動力輸出的蝸桿嚙合的齒條；

所述軌道機器人上還安裝有用于檢測瓦斯濃度的瓦斯檢定器、用于供電的蓄電池、用于采集信息和控制輸出的單片機控制器以及用于開關轉動式閥門的執行機構。

作為優選，上述所述轉動式閥門包括圓形的閥片和橡膠密封片，所述橡膠密封片的邊緣通過密封膠固定粘接在雙排軟管上，所述閥片轉動安裝在雙排軟管和橡膠密封片之間，所述閥片的中心固定連接有十字旋鈕，所述橡膠密封片、閥片和雙排軟管上分別開設有相互對齊設置的通孔、弧形孔以及風孔，且所述橡膠密封片的中心開設有便于十字旋鈕露出的預留孔。

作為優選，上述所述執行機構包括有電動推桿以及與所述十字旋鈕配合使用的豎直柱，所述電動推桿安裝在軌道機器人的底部，所述軌道機器人的內部開設有相互連通的條形槽和圓形槽，所述電動推桿的上端與所述條形槽內部的條形桿固定連接，所述圓形槽的內部安裝有圓柱塊，所述圓柱塊的表面設置有螺旋槽，所述條形桿端部的滑頭阻尼滑動安裝在螺旋槽內，所述圓柱塊上端的細桿端部固定連接有圓板，所述豎直柱設置有兩組，且兩組豎直柱固定連接在所述圓板的上部表面，所述圓形槽的上端設置有細口部。

作為優選，上述所述軌道機器人上還安裝有用于準確定位轉動式閥門的第三接近傳感器以及用于檢測轉動式閥門狀態的氣壓傳感器，所述第三接近傳感器與所述氣壓傳感器均固定安裝在所述軌道機器人的支撐架上，且第三接近傳感器的感應端以及氣壓傳感器的感應端均與所述轉動式閥門對齊，所述第三接近傳感器與所述氣壓傳感器的信號輸出端均與所述單片機控制器的信號輸入端電性連接。