本发明涉及井下设备技术领域,具体属于基于超声驻波的井下粒子收集设备。
背景技术:
矿井通风技术在我国出现已经有几十年的历史,同时,随着科技的不断发展,以及人们对矿井通风技术研究的不断深入,矿井通风技术达到了一个新高度,均压通风技术是通过均衡风压抑制煤层内瓦斯的扩散速率,通过尽可能降低井下作业通道中的瓦斯含量,均压技术能够实现工作面,尤其是高瓦斯煤矿工作面的生产、人员安全。通常基于浓度梯度原理而将压差降低至最小,从而减小乃至防止采空区瓦斯的大量涌出。基于瓦斯相对较低的浓度含量,再将工作面风压上升,便不会发生自瓦斯浓度由高至低的泄露。但由于要尽量保证风机设备绝对均压,这是整个通风过程顺利开展的前提。大量实践操作证实,一旦通道两侧存在压差,瓦斯便会自高浓度向低浓度扩散,由此进入工作面,这对于矿下工作人员的人身乃至生命安全而言都会构成极大威胁。因此该技术在实施过程中需要较高的操作水准和管理措施,因此在应用过程中受到一定限制。此外,尽管风机均压对于瓦斯喷涌的抑制效果较好,但在外部有较大漏风情况时并不适用。
现有的通风设备总是被动的抽风,无法对井下内部的瓦斯浓度进行检测,不能够辅助通风,无法提前预警瓦斯异常,智能化程度不高。
技术实现要素:
(一)解决的技术问题
为了解决现有技术的上述问题,本发明提供基于超声驻波的井下粒子收集设备。
(二)技术方案
为了达到上述目的,本发明采用的主要技术方案包括:其包括中央控制器、终端服务器、检测装置和移动装置,所述中央控制器连接终端服务器;
所述检测装置包括环境采集分析模块和安全监测分析模块,所述环境采集分析模块连接有瓦斯浓度检测探头,所述环境采集分析模块连接有粉尘浓度检测探头;所述安全监测分析模块连接有甲烷传感器,所述安全监测分析模块连接有声波接收器;
所述移动装置的内部连接有声波电机,所述声波电机的一端连接有声波发射器,所述声波电机的一侧连接有角度调整机构,所述移动装置的底部固定连接有移动动力机构,所述移动装置的底部固定连接有滚轮,所述滚轮卡接有导轨。
优选的,所述终端服务器可将中央控制器传输的信息进行存储,所述终端服务器对大量数据进行模拟处理形成定量分析模型。
优选的,所述环境采集分析模块可将瓦斯浓度检测探头和粉尘浓度检测探头传输数据进行处理,所述环境采集分析模块分析后的数据传输到中央控制器内部。
优选的,所述移动装置设置多个,多个所述移动装置在井道内多点分布,多个所述瓦斯浓度检测探头可对瓦斯浓度分布进行检测。
优选的,所述声波发射器与声波接收器对应设置,所述声波发射器发射驻波,所述声波接收器对接收的驻波进行接收同时分析甲烷浓度。
优选的,所述移动装置的内部活动连接有倾斜连接的角度调整机构,所述角度调整机构与中央控制器电性连接。
优选的,所述移动动力机构连接两侧的滚轮,两侧所述滚轮可差速运动。
(三)有益效果
与现有技术相比,本发明提供了基于超声驻波的井下粒子收集设备,具备以下有益效果:
(1)在井道内铺设一定的导轨,导轨上设置有多个移动装置,在移动装置的内部活动连接有声波电机,声波电机通过声波发射器发射驻波,驻波进行对微小颗粒的良好操纵性,使悬浮颗粒发生迁移运动,除尘更加彻底且具有指向性,在巷道中布置波源发生器,波的振动使粒子集中在波腹位置,设置中央空调排风来形成管道驻波排风系统,弥补现有的巷道除尘技术的缺陷,排除安全隐患,可移动的移动装置循环巡逻,侦查覆盖范围大。
(2)移动装置上连接有瓦斯浓度检测探头,瓦斯浓度检测探头可对瓦斯浓度分布进行检测,通过多个移动装置进行井道内的多点分布,多个瓦斯浓度检测探头对瓦斯浓度的分布进行检测,及时进行预警,提前解除潜在威胁,使用效果。
附图说明
图1为本发明装置总体连接结构示意图;
图2为本发明中央控制器连接示意图。
图中:1、中央控制器;2、终端服务器;3、检测装置;4、环境采集分析模块;5、瓦斯浓度检测探头;6、粉尘浓度检测探头;7、安全监测分析模块;8、甲烷传感器;9、声波接收器;10、移动装置;11、声波电机;12、声波发射器;13、角度调整机构;14、移动动力机构;15、滚轮;16、导轨。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2,基于超声驻波的井下粒子收集设备,其包括中央控制器1、终端服务器2、检测装置3和移动装置10,中央控制器1连接终端服务器2;检测装置3包括环境采集分析模块4和安全监测分析模块7,环境采集分析模块4连接有瓦斯浓度检测探头5,环境采集分析模块4连接有粉尘浓度检测探头6;安全监测分析模块7连接有甲烷传感器8,安全监测分析模块7连接有声波接收器9;移动装置10的内部连接有声波电机11,声波电机11的一端连接有声波发射器12,声波电机11的一侧连接有角度调整机构13,移动装置10的底部固定连接有移动动力机构14,移动装置10的底部固定连接有滚轮15,滚轮15卡接有导轨16。
具体的,如图1-2所示,终端服务器2可将中央控制器1传输的信息进行存储,终端服务器2对大量数据进行模拟处理形成定量分析模型,通过终端服务器2将主要以大量的通风瓦斯和一氧化碳等有毒气体监测数据为基础,在环境噪音、突发噪音的声波监测中,在通风网络理论与通风敏感度分析的引导下,以及着火时对井下瓦斯、一氧化碳等气体涌出分布及流动状况,建立起统计分析意义上的定量分析模型,分析并确定通风瓦斯的危险区域、煤壁内的煤体高温自燃区、矿井的气体涌出规律、风流和危险气体的波动规律,通过上述分析模型和规律,拟合出相关灾害发生时相对应的声波峰值模型,最终探寻出灾害与声波变化的耦合关系,实现系统智能决策、物联网预先自主化调配矿井粒子收集设备前往相应区域作出灾害应对措施。
具体的,如图1-2所示,环境采集分析模块4可将瓦斯浓度检测探头5和粉尘浓度检测探头6传输数据进行处理,环境采集分析模块4分析后的数据传输到中央控制器1内部,通过瓦斯浓度检测探头5和粉尘浓度检测探头6将对应的瓦斯浓度和粉尘浓度进行检测,并将对于的数据传输到环境采集分析模块4内,进行分析处理。
具体的,如图1-2所示,移动装置10设置多个,多个移动装置10在井道内多点分布,多个瓦斯浓度检测探头5可对瓦斯浓度分布进行检测,通过多个移动装置10进行井道内的多点分布,多个瓦斯浓度检测探头5对瓦斯浓度的分布进行检测,及时进行预警,提前解除潜在威胁。
具体的,如图1-2所示,声波发射器12与声波接收器9对应设置,声波发射器12发射驻波,声波接收器9对接收的驻波进行接收同时分析甲烷浓度,通过声波发射器12发射的驻波进行对微小颗粒的良好操纵性,使悬浮颗粒发生迁移运动,除尘更加彻底且具有指向性,在巷道中布置波源发生器,波的振动使粒子集中在波腹位置,设置中央空调排风来形成管道驻波排风系统。
具体的,如图1-2所示,移动装置10的内部活动连接有倾斜连接的角度调整机构13,角度调整机构13与中央控制器1电性连接,中央控制器1可对角度调整机构13进行控制,进行内部声波电机11角度进行控制,适用不同角度的调整检测,发射驻波。
具体的,如图1-2所示,移动动力机构14连接两侧的滚轮15,两侧滚轮15可差速运动,移动动力机构14对滚轮15提供动力,让移动装置10在导轨16上移动,进行井道内部循环移动,滚轮15可差速运动适用弯道的移动,适用多种复杂环境的移动。
综上所述,该基于超声驻波的井下粒子收集设备,使用时,井道内铺设一定的导轨16,导轨16上设置有多个移动装置10,在移动装置10的内部活动连接有声波电机11,声波电机11通过声波发射器12发射驻波,驻波进行对微小颗粒的良好操纵性,使悬浮颗粒发生迁移运动,除尘更加彻底且具有指向性,在巷道中布置波源发生器,波的振动使粒子集中在波腹位置,设置中央空调排风来形成管道驻波排风系统,弥补现有的巷道除尘技术的缺陷,排除安全隐患,可移动的移动装置10循环巡逻,侦查覆盖范围大,移动装置10上连接有瓦斯浓度检测探头5,瓦斯浓度检测探头5可对瓦斯浓度分布进行检测,通过多个移动装置10进行井道内的多点分布,多个瓦斯浓度检测探头5对瓦斯浓度的分布进行检测,及时进行预警,提前解除潜在威胁,使用效果好。
需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。