一种矿井的抑爆系统的制作方法

文档序号:11110558
一种矿井的抑爆系统的制造方法与工艺

本发明涉及煤矿领域,尤其涉及一种矿井的抑爆系统。



背景技术:

在煤矿井下,爆炸一般分两大类,即瓦斯爆炸和煤尘爆炸。无论是瓦斯爆炸还是煤尘爆炸,其危害总体上分为4类:第一,高温,瓦斯爆炸产生的瞬间温度可达1850~2650℃,煤尘爆炸瞬时温度可达2300~2500℃,可引起矿井火灾、烧毁设备、烧伤人员;第二,高压,经实验和理论计算瓦斯爆炸后的气体压力是爆炸前气体压力的7~10倍,煤尘爆炸的理论压力可达735kPa,可损坏设备、推倒机架、造成冒顶和人员伤亡;第三,有毒有害气体,瓦斯爆炸后产生的一氧化碳浓度可达20000ppm,煤尘爆炸后产生的一氧化碳浓度一般为30000ppm,可迅速导致人员窒息或死亡;第四,冲击波,冲击波的传播速度可达2340m/s,使设备、支架和人员遭受损害。

当前煤矿井下发生爆炸后,大多情况下,爆炸区域监测装置会瞬间瘫痪,传统的隔爆水袋或岩粉棚等设施的有效性太差,而且不能够连续的抑爆。



技术实现要素:

基于以上问题,本发明提出一种矿井的抑爆系统,解决了现有技术中传统的隔爆水袋或岩粉棚等抑爆设施的有效性差和不能够连续抑爆的问题,使工作人员能够提前检测到爆炸并启动抑爆装置,能够有效的通过喷雾起到抑爆的作用,并且能够对连续爆炸起到抑爆的作用,使矿井内的损失减小。

本发明提出一种矿井的抑爆系统,包括:

检测模块、控制模块和抑爆模块;

所述检测模块与所述控制模块的第一端连接,所述抑爆模块与所述控制模块的第二端连接;

所述检测模块检测矿井下的环境变化得到检测信息,并将所述检测信息发送给所述控制模块,所述控制模块接收到所述检测信息后,若对所述检测信息进行分析得到发生爆炸结论,则向所述抑爆模块发送控制指令,所述抑爆模块接收并执行所述控制指令。

此外,所述检测模块包括在距离矿井的工作面第一预设距离处设置的第一检测单元和在距离矿井的工作面第二预设距离处设置的第二检测单元;

所述第一检测单元用于检测距离矿井的工作面所述第一预设距离处的环境变化,所述第二检测单元用于检测距离矿井的工作面所述第二预设距离处的环境变化。

此外,所述第一检测单元包括:一氧化碳传感器、温度传感器和/或压力传感器。

此外,所述第二检测单元包括:风速传感器和/或压力传感器。

此外,所述抑爆模块包括:供水装置和与所述供水装置连接的抑爆喷雾装置;

所述供水装置用于给所述抑爆喷雾装置供水,所述抑爆喷雾装置用于喷雾。

此外,所述供水装置包括:远程断电仪、蓄水仓、电源和水泵;

所述远程断电仪用于控制水泵通电或断电,所述蓄水仓用于储水、所述电源用于给所述水泵供电,所述水泵用于从所述蓄水仓取水并运转给所述抑爆喷雾装置。

此外,所述抑爆喷雾装置包括多个喷雾组,所述喷雾组之间间隔第三预设距离,每个所述喷雾组包括至少一个喷雾。

此外,所述喷雾的喷雾头与水平面之间的夹角为预设角度。

此外,所述抑爆系统还包括与所述控制模块的第三端连接的地面调度模块,所述控制模块向所述地面调度模块输出报警信息。

通过采用上述技术方案,具有如下有益效果:

本发明解决了现有技术中传统的隔爆水袋或岩粉棚等抑爆设施的有效性差和不能够连续抑爆的问题,使工作人员能够提前检测到爆炸并启动抑爆装置,能够有效的通过喷雾起到抑爆的作用,并且能够对连续爆炸起到抑爆的作用,使矿井内的损失减小。

附图说明

图1是本发明一个实施例提供的矿井的抑爆系统的模块图;

图2是本发明另一个实施例提供的矿井的抑爆系统的模块图;

图3是本发明另一个实施例提供的检测模块的示意图;

图4是本发明另一个实施例提供的抑爆模块的示意图;

图5是本发明另一个实施例提供的抑爆模块的示意图;

图6是本发明另一个实施例提供的巷道的示意图;

图7是本发明另一个实施例提供的抑爆喷雾装置的示意图;

图8是本发明另一个实施例提供的巷道中掏槽的剖面图;

图9是本发明另一个实施例提供的喷雾安装的示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施方案和附图对本发明进行进一步的详细描述。其只意在详细阐述本发明的具体实施方案,并不对本发明产生任何限制,本发明的保护范围以权利要求书为准。

参照图1,本发明提出一种矿井的抑爆系统,包括:

检测模块10、控制模块20和抑爆模块30;

检测模块10与控制模块20的第一端20A连接,抑爆模块30与控制模块20的第二端20B连接;

检测模块10检测矿井下的环境变化得到检测信息,并将检测信息发送给控制模块20,控制模块20接收到检测信息后,若对检测信息进行分析得到发生爆炸结论,则向抑爆模块30发送控制指令,抑爆模块30接收并执行控制指令。

检测模块10用于检测并发送检测信息,控制模块20用于接收检测信息并发出控制指令,抑爆模块30用于执行控制指令。

检测模块10检测矿井下爆炸时产生变化的环境因素如:一氧化碳含量、温度、压力或风速等,检测模块10将检测到的结果发送给控制模块20,控制模块20接收到结果即检测信息后,对检测信息进行分析,如发现一氧化碳含量超过正常含量值,则认为矿井下可能存在爆炸危险。当控制模块20对检测信息分析后得到发生爆炸的结论后,则发送启动抑爆的控制指令给抑爆模块30,抑爆模块30接收到启动抑爆的控制指令后,执行该控制指令,开始启动抑爆喷雾装置进行喷雾;若控制模块20对检测信息分析后得到未发生爆炸的结论,则不发送控制指令给抑爆模块30。

本发明解决了现有技术中传统的隔爆水袋或岩粉棚等抑爆设施的有效性差和不能够连续抑爆的问题,使工作人员能够提前检测到爆炸并启动抑爆装置,能够有效的通过喷雾起到抑爆的作用,并且能够对连续爆炸起到抑爆的作用,使矿井内的损失减小。

在其中的一个实施例中,参照图2,检测模块10包括在距离矿井的工作面第一预设距离处设置的第一检测单元101和在距离矿井的工作面第二预设距离处设置的第二检测单元102;

第一检测单元101用于检测距离矿井的工作面第一预设距离处的环境变化,第二检测单元102用于检测距离矿井的工作面第二预设距离处的环境变化。

在距离矿井的工作面(综采工作面)第一预设距离处设置第一检测单元101,第一检测单元101与控制模块20的第一端20A的第一分支端20A1连接。可选地,在距离矿井的工作面的机头和机尾第一预设距离处设置第一检测单元101,先检测这个位置的一氧化碳含量、温度和/或压力,若一氧化碳含量、温度和/或压力不在正常取值范围,则说明有发生爆炸的可能性。第一预设距离如5米。

在距离矿井的工作面(综采工作面)第二预设距离处设置第二检测单元102,第二检测单元102与控制模块20的第一端20A的第二分支端20A2连接。可选地,在距离矿井的工作面的机头和机尾第二预设距离处设置第二检测单元102,第二检测单元102检测风速和压力,若风速和压力不在正常取值范围内时,说明在这个位置检测到了爆炸的冲击波,则确认已经发生爆炸。第二预设距离如10米。

所以,当控制模块20接收到第一检测单元101和第二检测单元102的数据后,若判断一氧化碳含量、温度和/或压力不在正常取值范围内,而且风速和压力也不在正常取值范围内时,则判断矿井下发生爆炸,需要启动抑爆喷雾装置进行喷雾。通过在不同位置设置不同的检测单元,使判断是否发生爆炸的结论更加准确。

在其中的一个实施例中,参照图3,第一检测单元101包括:一氧化碳传感器、温度传感器和/或压力传感器。通过一氧化碳传感器检测一氧化碳含量,通过温度传感器检测温度值,通过压力传感器检测当前的空气中的压力值,这三个因素最能反映爆炸发生时环境和空气的变化,所以通过检测这三个因素即可以了解是否有爆炸的可能。

在其中的一个实施例中,参照图3,第二检测单元102包括:风速传感器和/或压力传感器。通过风速传感器检测当前的风速,通过压力传感器检测当前的空气中的压力值,检测这两个因素就能够得知矿井下是否有爆炸冲击波。

在其中的一个实施例中,参照图4,抑爆模块30包括:供水装置301和与供水装置连接的抑爆喷雾装置302;供水装置301用于给抑爆喷雾装置302供水,抑爆喷雾装置302用于喷雾。

由于采用喷雾的方式对爆炸时产生的热能进行吸热、降温、阻燃和阻断火焰传播,所以需要供水装置301提供水源,通过抑爆喷雾装置302进行喷雾。

在其中的一个实施例中,参照图5,供水装置301包括:远程断电仪3011、蓄水仓3013、电源3012和水泵3014;

远程断电仪3011用于控制水泵通电或断电,蓄水仓3013用于储水、电源3012用于给水泵3014供电,水泵3014用于从蓄水仓3013取水并运转给抑爆喷雾装置302。

可选地,还包括备用电源3015,电源3012用于给水泵3014供电,备用电源3015用于当电源3012无法使用时给水泵3014供电。通过远程断电仪3011控制水泵3014使控制通电和断电更加精准。

为了防止水泵3014和蓄水仓3013无法使用,增加另一台水泵和另一个蓄水仓备用。蓄水仓3013的附近可以设置防爆门,以确保发生爆炸时,整个供水装置301不受到破坏。蓄水仓3013设置的位置为巷道联巷或者调车硐室中。图6所示为巷道的示意图,巷道的顶板为6A,巷道的底板为6B。

在其中的一个实施例中,参照图7和图8,抑爆喷雾装置302包括多个喷雾组302A,喷雾组302A之间间隔第三预设距离如5米,每个喷雾组302A包括至少一个喷雾302A1。喷雾302A1设置在巷道的掏槽6C内,喷雾主水管302A2也设置在巷道的掏槽6C内,喷雾主水管302A2用于给喷雾302A1供水,掏槽6C在两侧巷道煤帮6D的深度为d如1m,掏槽6C在顶板6A的深度为h如90cm。通过多个喷雾组302A产生大范围的喷雾,能够更好的起到吸热、降温、阻燃和阻断火焰传播的作用。通过将喷雾302A1设置在掏槽6C内,使喷雾302A1得到了保护。

在其中的一个实施例中,参照图9,喷雾302A1的喷雾头与水平面之间的夹角为预设角度β,如β为45度。

当煤矿井下发生爆炸,爆炸冲击波在巷道中传播时,巷道垂直平面中部的冲击波力量是最大的。为了使抑爆喷雾装置302在煤矿井下爆炸时产生最好的抑爆效果,每个喷雾302A1的喷雾头都相对水平面呈β角度,使每道高压喷雾的落点最终集中在冲击波压力最高点,当远程断电仪3011收到水泵3014启动指令时,水泵3014运转使得多组喷雾组302A同时启动,产生多组“凸”型抑爆喷雾墙,如图7所示,从而达到抑爆效果。

在其中的一个实施例中,抑爆系统还包括与控制模块20的第三端20C连接的地面调度模块40,控制模块20向地面调度模块40输出报警信息。地面调度模块40接收到控制模块20输出的报警信息后,通过地面工作人员撤离等。报警信息以灯光和/或声音等方式输出。

以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在本发明原理的基础上,还可以做出若干其它变型,也应视为本发明的保护范围。

再多了解一些
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