專利名稱：采煤工作面隨機(jī)自動(dòng)強(qiáng)力風(fēng)霧補(bǔ)償系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種煤礦安全設(shè)備，尤其涉及一種采煤工作面隨機(jī)自動(dòng)強(qiáng)力風(fēng)霧補(bǔ)償系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國(guó)大中小型煤礦遍布各省市自治區(qū)，在眾多煤礦中高瓦斯礦井約占30％。因國(guó)內(nèi)大型現(xiàn)代礦井具有完善的通風(fēng)滅塵排水系統(tǒng)和瓦斯檢測(cè)手段。有嚴(yán)格的應(yīng)急處理規(guī)范，部分礦井還有予鉆孔抽排瓦斯能力，因而瓦斯爆炸事故很少發(fā)生。國(guó)外先進(jìn)礦井煤層條件好，采煤工作面少，重單產(chǎn)，設(shè)備裕度大，配備齊全，用人少，管理規(guī)范。有危險(xiǎn)事故苗頭，及時(shí)撤離，所以人員損失極少。
但是，我國(guó)大量的中小型礦井，地質(zhì)條件差，設(shè)備不齊全，不配套，管理較差，機(jī)械化程度低，人員密集。很多難采煤層，若在國(guó)外根本無(wú)人開(kāi)采。因此，中國(guó)采煤技術(shù)的高難度和設(shè)備配置、生產(chǎn)管理之嚴(yán)重不足與國(guó)際水平形成強(qiáng)烈反差，這些正是眾多中小煤礦長(zhǎng)期惡性事故不斷發(fā)生的背景因素。
我國(guó)煤礦大多采用抽風(fēng)井通風(fēng)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)便于建設(shè)，可控制風(fēng)向，風(fēng)量，正常狀態(tài)是安全可靠的。一個(gè)采煤工作面按走向，長(zhǎng)度，斷面大小，予控通風(fēng)量范圍，滿足正常生產(chǎn)需求。這個(gè)系統(tǒng)相當(dāng)于一個(gè)有多種串并聯(lián)的復(fù)雜線路，它不能實(shí)現(xiàn)隨時(shí)給某工作面的某段瓦斯突出處及時(shí)增加風(fēng)量，而這種不足僅靠安管人員檢測(cè)避險(xiǎn)處理，是安全的薄弱環(huán)節(jié)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種采煤工作面隨機(jī)自動(dòng)強(qiáng)力風(fēng)霧補(bǔ)償系統(tǒng)。其可以隨時(shí)自動(dòng)檢測(cè)瓦斯含量，自動(dòng)啟動(dòng)防爆措施，達(dá)到瓦斯中小突出時(shí)及時(shí)化解，大量突出時(shí)工人有安全避險(xiǎn)撤離時(shí)間，從而保證人員安全。適用于各種類型的煤礦。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種采煤工作面隨機(jī)自動(dòng)強(qiáng)力風(fēng)霧補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于包括瓦斯報(bào)警器、風(fēng)霧閥、工作面支柱或支架、供氣管路、供水管路及與供氣管路、供水管路連接的壓縮空氣供給裝置和壓力水供給裝置；所述風(fēng)霧閥為電控閥，風(fēng)霧閥輸出端設(shè)有噴頭，噴頭中間設(shè)有噴氣孔，噴氣孔周圍分布噴水孔，風(fēng)霧閥輸入端設(shè)有壓縮空氣輸入口和壓力水輸入口，壓縮空氣輸入口和壓力水輸入口分別與供氣管路和供水管路連接；各瓦斯報(bào)警器分別設(shè)置在相應(yīng)風(fēng)霧閥旁邊，且其報(bào)警信號(hào)控制風(fēng)霧閥電磁線圈通斷；所述風(fēng)霧閥分別設(shè)置于工作面支柱或支架并且其輸出端順風(fēng)向朝向相同。
各風(fēng)霧閥電磁線圈由主動(dòng)線圈和聯(lián)動(dòng)線圈并繞而成；其中一個(gè)風(fēng)霧閥的主動(dòng)線圈與相鄰風(fēng)霧閥的聯(lián)動(dòng)線圈連接，其聯(lián)動(dòng)線圈與相鄰一側(cè)風(fēng)霧閥的主動(dòng)線圈連接。
所述風(fēng)霧閥依次序以三個(gè)為一組，所述瓦斯報(bào)警器設(shè)在每組的第二和第三個(gè)風(fēng)霧閥上，且彼此連接的主動(dòng)線圈、聯(lián)動(dòng)線圈之間為串聯(lián)連接。
所述風(fēng)霧閥噴頭沿順風(fēng)方向與工作面成45°設(shè)置。
所述風(fēng)霧閥由礦燈電池供電。
本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)1.系統(tǒng)具有投資少，易于安裝使用，應(yīng)急反映靈敏，安全可靠的特點(diǎn)，再配合礦井加強(qiáng)安全管理維護(hù)，能大幅降低惡性瓦斯爆炸事故的發(fā)生，即使大型礦井，該系統(tǒng)也是高瓦斯突出面不可或缺的安保環(huán)節(jié)。
2.本系統(tǒng)選用壓縮空氣與水為介質(zhì)是因?yàn)椋话踩?，水可降溫，滅塵滅火星，改變混合氣濃度配比，二壓風(fēng)可以稀釋瓦斯，增加風(fēng)速，亦同時(shí)給工人增加含氧量，以利安全避險(xiǎn)。
3.在采煤工作面設(shè)置逐段自動(dòng)檢測(cè)瓦斯含量，超標(biāo)報(bào)警，并自動(dòng)啟動(dòng)報(bào)警點(diǎn)前后的強(qiáng)力風(fēng)霧閥，實(shí)現(xiàn)局部突增風(fēng)量，強(qiáng)力滅塵、滅火量、降溫，稀釋瓦斯?jié)舛?，使人們?cè)谝欢〞r(shí)段內(nèi)按安防規(guī)程采取避險(xiǎn)或停工撤離措施。改變目前人們面對(duì)瓦斯突出只能個(gè)人防護(hù)逃生，不能獲得系統(tǒng)環(huán)境安全的逃生時(shí)段保障。


圖1為本實(shí)用新型采煤工作面隨機(jī)自動(dòng)強(qiáng)力風(fēng)霧補(bǔ)償系統(tǒng)布置示意圖。
圖2為瓦斯報(bào)警器控制風(fēng)霧閥電路連接示意圖。
圖中1.煤壁2.工作面3.風(fēng)霧閥4.工作面支柱或支架
5.瓦斯突出點(diǎn) 6.供水管路 7.供氣管路 8.貯水罐9.壓力水源 10.截止閥11.防爆水泵 12.儲(chǔ)水池13.貯氣罐14，24.單向閥15.空壓機(jī)16.噴頭17.壓力貯水罐18.瓦斯報(bào)警器19.順槽 20.主動(dòng)線圈21.聯(lián)動(dòng)線圈 22.電池 23a，23b，23c，23d.中間繼電器具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型的采煤工作面隨機(jī)自動(dòng)強(qiáng)力風(fēng)霧補(bǔ)償系統(tǒng)，包括瓦斯報(bào)警器18、風(fēng)霧閥3、工作面支柱或支架4、供氣管路7、供水管路6及與供氣管路7、供水管路6連接的壓縮空氣供給裝置和壓力水供給裝置。所述壓縮空氣供給裝置包括空壓機(jī)15和貯氣罐13，在空壓機(jī)15與貯氣罐13之間設(shè)有單向閥14，所述空壓機(jī)15及貯氣罐13布置在靠近工作面2的順槽19內(nèi)，在所述貯氣罐13上設(shè)有壓力控制裝置。所述壓力水供給裝置為與壓力水源9連接的貯水罐8，或者與防爆水泵11連接的壓力貯水罐17，在壓力貯水罐17與防爆水泵11之間設(shè)有單向閥24，所述貯水罐8或壓力貯水罐17、防爆水泵11設(shè)置在靠近工作面2的順槽19內(nèi)，在所述貯水罐8或壓力貯水罐17上設(shè)有壓力控制裝置。所述風(fēng)霧閥3為電控閥，風(fēng)霧閥3輸出端設(shè)有噴頭16，噴頭16中間設(shè)有噴氣孔，噴氣孔周圍分布噴水孔，風(fēng)霧閥3輸入端設(shè)有壓縮空氣輸入口和壓力水輸入口，壓縮空氣輸入口和壓力水輸入口分別與供氣管路7和供水管路6連接；各瓦斯報(bào)警器18分別設(shè)置在相應(yīng)風(fēng)霧閥3旁邊，且其報(bào)警信號(hào)控制風(fēng)霧閥電磁線圈20，21通斷；所述風(fēng)霧閥3分別設(shè)置于工作面支柱或支架4并且其輸出端沿順風(fēng)方向朝向相同。圖1中所述風(fēng)霧閥噴頭16沿順風(fēng)方向與巷道成45°設(shè)置。
如圖2所示，各風(fēng)霧閥3電磁線圈由主動(dòng)線圈20和聯(lián)動(dòng)線圈21并繞而成；其中一個(gè)風(fēng)霧閥的主動(dòng)線圈20與相鄰風(fēng)霧閥的聯(lián)動(dòng)線圈21連接，其聯(lián)動(dòng)線圈21與相鄰一側(cè)風(fēng)霧閥3的主動(dòng)線圈20連接。所述風(fēng)霧閥依次序以三個(gè)為一組，所述瓦斯報(bào)警器設(shè)在每組的第二和第三個(gè)風(fēng)霧閥上，且彼此連接的主動(dòng)線圈20、聯(lián)動(dòng)線圈21之間為串聯(lián)連接，例如在六個(gè)工作面支架上設(shè)置由六個(gè)風(fēng)霧閥，則瓦斯報(bào)警器18分別設(shè)置在第二、第三、第五和第六個(gè)風(fēng)霧閥上，當(dāng)在第二風(fēng)霧閥附近的煤壁1的瓦斯突出點(diǎn)5產(chǎn)生瓦斯突出時(shí)，瓦斯報(bào)警器18控制中間繼電器23a吸合，則第一、二、三風(fēng)霧閥在電池22的驅(qū)動(dòng)下動(dòng)作，噴出壓力風(fēng)和水霧，實(shí)現(xiàn)局部這段突增風(fēng)量，強(qiáng)力滅塵、滅火降溫，稀釋瓦斯?jié)舛?，使人們能在一定時(shí)段內(nèi)按安防規(guī)程采取避險(xiǎn)或停工撤離措施；當(dāng)在第三風(fēng)霧閥附近產(chǎn)生瓦斯突出時(shí)，瓦斯報(bào)警器18控制中間繼電器23b吸合，則第二、三、四風(fēng)霧閥動(dòng)作。同理，在第五風(fēng)霧閥附近產(chǎn)生瓦斯突出時(shí)，瓦斯報(bào)警器18控制中間繼電器23c吸合，則第四、五、六風(fēng)霧閥動(dòng)作；在第六風(fēng)霧閥附近產(chǎn)生瓦斯突出時(shí)，瓦斯報(bào)警器18控制中間繼電器23d吸合，第五、六風(fēng)霧閥動(dòng)作。這樣可以實(shí)現(xiàn)三閥或兩閥聯(lián)動(dòng)，擴(kuò)大噴風(fēng)、噴霧范圍。此外，在所述工作面支架或支柱4之間的供氣管路7和供水管路6為柔性軟管，軟管成較松的懸鏈線狀態(tài)，可以方便地移柱或移架。所述風(fēng)霧閥3可以由礦燈電池22供電，并可定期更換充電。
本采煤工作面隨機(jī)自動(dòng)強(qiáng)力風(fēng)霧補(bǔ)償系統(tǒng)的工作原理是當(dāng)瓦斯突發(fā)點(diǎn)5發(fā)生瓦斯涌出，達(dá)到一定濃度時(shí)，則該處瓦斯傳感器報(bào)警，應(yīng)及時(shí)啟動(dòng)前后相關(guān)的三組聯(lián)動(dòng)強(qiáng)力風(fēng)霧閥，系統(tǒng)靈敏度應(yīng)設(shè)為在5～30秒內(nèi)，三組閥的風(fēng)霧噴量達(dá)最大值，形成三組閥區(qū)段內(nèi)順風(fēng)向風(fēng)霧增霧增壓態(tài)勢(shì)，系統(tǒng)一次開(kāi)啟時(shí)間為2～35分鐘，在此期間，工作面管理人員視報(bào)警點(diǎn)的多寡和強(qiáng)度，執(zhí)行應(yīng)急予案。如果一次強(qiáng)噴后不再出現(xiàn)報(bào)警，就視為本次瓦斯突出已經(jīng)化解。如果繼續(xù)報(bào)警，則避險(xiǎn)人員必須撤離礦井，以防工作產(chǎn)生火花，以待礦井大系統(tǒng)慢慢稀釋大量瓦斯涌出。
本系統(tǒng)的動(dòng)力源視礦情而定，可使用礦井壓力水和壓風(fēng)，亦可使用泵站供給。
本系統(tǒng)的配套設(shè)施是，應(yīng)在回風(fēng)順槽適當(dāng)位置安放局部風(fēng)扇，并同步啟動(dòng)，以消除瓦斯在順槽二次聚集。
權(quán)利要求1.一種采煤工作面隨機(jī)自動(dòng)強(qiáng)力風(fēng)霧補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于包括瓦斯報(bào)警器、風(fēng)霧閥、工作面支柱或支架、供氣管路、供水管路及與供氣管路、供水管路連接的壓縮空氣供給裝置和壓力水供給裝置；所述風(fēng)霧閥為電控閥，風(fēng)霧閥輸出端設(shè)有噴頭，噴頭中間設(shè)有噴氣孔，噴氣孔周圍分布噴水孔，風(fēng)霧閥輸入端設(shè)有壓縮空氣輸入口和壓力水輸入口，壓縮空氣輸入口和壓力水輸入口分別與供氣管路和供水管路連接；各瓦斯報(bào)警器分別設(shè)置在相應(yīng)風(fēng)霧閥旁邊，且其報(bào)警信號(hào)控制風(fēng)霧閥電磁線圈通斷；所述風(fēng)霧閥分別設(shè)置于工作面支柱或支架并且其輸出端順風(fēng)向朝向相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采煤工作面隨機(jī)自動(dòng)強(qiáng)力風(fēng)霧補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于各風(fēng)霧閥電磁線圈由主動(dòng)線圈和聯(lián)動(dòng)線圈并繞而成；其中一個(gè)風(fēng)霧閥的主動(dòng)線圈與相鄰風(fēng)霧閥的聯(lián)動(dòng)線圈連接，其聯(lián)動(dòng)線圈與相鄰一側(cè)風(fēng)霧閥的主動(dòng)線圈連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的采煤工作面隨機(jī)自動(dòng)強(qiáng)力風(fēng)霧補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于所述風(fēng)霧閥依次序以三個(gè)為一組，所述瓦斯報(bào)警器設(shè)在每組的第二和第三個(gè)風(fēng)霧閥上，且彼此連接的主動(dòng)線圈、聯(lián)動(dòng)線圈之間為串聯(lián)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的采煤工作面隨機(jī)自動(dòng)強(qiáng)力風(fēng)霧補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于所述風(fēng)霧閥噴頭沿順風(fēng)方向與巷道成45°設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采煤工作面隨機(jī)自動(dòng)強(qiáng)力風(fēng)霧補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于所述風(fēng)霧閥由礦燈電池供電。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種采煤工作面隨機(jī)自動(dòng)強(qiáng)力風(fēng)霧補(bǔ)償系統(tǒng)，包括瓦斯報(bào)警器、風(fēng)霧閥、工作面支柱或支架、供氣管路、供水管路及與供氣管路、壓縮空氣供給裝置和壓力水供給裝置；風(fēng)霧閥為電控閥，風(fēng)霧閥輸出端設(shè)有噴頭，噴頭中間設(shè)有噴氣孔，噴氣孔周圍分布噴水孔，風(fēng)霧閥輸入端設(shè)有壓縮空氣輸入口和壓力水輸入口，壓縮空氣輸入口和壓力水輸入口分別與供氣管路和供水管路連接；各瓦斯報(bào)警器分別設(shè)置在相應(yīng)風(fēng)霧閥旁邊，且其報(bào)警信號(hào)控制風(fēng)霧閥電磁線圈通斷；所述風(fēng)霧閥分別設(shè)置于工作面支柱或支架并且其輸出端順風(fēng)向朝向相同。本補(bǔ)償系統(tǒng)適用于各種類型的煤礦，其可以隨時(shí)自動(dòng)檢測(cè)瓦斯含量，自動(dòng)啟動(dòng)防爆措施，從而保證人員安全。
文檔編號(hào)E21D5/04GK2818778SQ20052010357
公開(kāi)日2006年9月20日 申請(qǐng)日期2005年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月10日
發(fā)明者魯廣文 申請(qǐng)人:魯廣文