一种巷道灾害预警和控制装置及方法

1.本发明涉及智能矿山领域，尤其涉及一种巷道灾害预警和控制装置及方法。


背景技术：

2.煤矿巷道里会出现多种灾害，例如瓦斯事故、煤尘事故、水灾、火灾、顶板灾害等。为解决上述存在的问题，公开号为cn201210594180.1提出了一种煤矿巷道冒顶灾害的监测预警方法和系统，公开号为cn201610266198.7提出了基于巷道围岩破裂辅助孔监测的动力灾害预警方法，公开号为cn202010107640.8提出了一种煤矿巷道冒顶灾害监测预警装置，公开号为cn201811425384.6提出了一种用于煤矿巷道围岩灾害的监测系统、监测方法及预警方法。但依旧存在很多问题，大致可分为以下几部分：
3.1.巷道中若出现火灾，现有的装置只能用于监测，不能用于灭火，有可能导致火势蔓延，增加灭火的难度。
4.2.巷道内一旦出现灾害，人员在不明情况下进入巷道，可能会威胁救灾人员生命安全。


技术实现要素：

5.本发明为解决目前巷道内只能监测火灾、不能人工智能灭火等问题，提供了一种巷道灾害预警和控制装置及方法，具有巡检与救灾一体化、精准灭火等优点。
6.为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
7.一种巷道灾害预警和控制装置，包括输水装置、张紧装置、电磁阀、高压橡胶水管、从动轮装置、主动轮装置、巡检救灾装置、钢丝绳轨道，所述输水装置中伸出的水管的始端上安装有张紧装置，输水装置中伸出的水管的末端连接电磁阀、电磁阀与高压橡胶水管上方接头处的三通相连接，高压橡胶水管下方接头处的三通与巡检救灾装置相连接，高压橡胶水管安装在从动轮装置与主动轮装置之间且高压橡胶水管拉直，巡检救灾装置在钢丝绳轨道上运动，钢丝绳轨道共有两根且钢丝绳内部嵌入纤维加强复合光缆。
8.进一步地，所述输水装置包括电机、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、卷筒、排管装置、组装箱、进水管，电机安装在组装箱外壳上与第一齿轮对应的轴相连接，第三齿轮对应的轴上安装有排管装置，进水管安装在组装箱外壳上，进水管与卷筒上的水管相连接，第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮依次安装在组装箱内壁相啮合。
9.进一步地，所述第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮相啮合，通过电机带动第一齿轮，从而传递至第三齿轮。
10.进一步地，所述排管装置能够有效解决水管在使用期间产生挤压的问题，提高水管的使用寿命，节约成本。
11.进一步地，所述张紧装置包括三滑轮张力装置、重物、激光测距传感器，三滑轮张力装置下方安装有重物，三滑轮张力装置侧面安装有激光测距传感器。
12.进一步地，所述重物安装在三滑轮张力装置下方，当水管松弛时，重物由于自身重
力带动三滑轮装置向下运动直至水管张紧，能够提高卷筒的工作效率。
13.进一步地，所述激光测距传感器，通过传感器感知与地面的距离来判断水管的张紧程度，传感器将信息传递，从而可以判断是否需要调整收放管的速度。
14.进一步地，所述巡检救灾装置包括控制箱、可旋转喷头、摄像头、滑轮、充电箱，控制箱下方安装有可旋转喷头，控制箱侧面安装有摄像头，控制箱上方的两块钢板的每侧安装有三个滑轮，滑轮在两根钢丝绳轨道上行走，控制箱安装有充电箱，充电箱与其中一个滑轮相连接，高压橡胶水管穿过充电箱的孔，高压橡胶水管下方接头处的三通出水管通过管接头与控制箱的水箱相连接。
15.进一步地，所述充电箱由于连接了一个滑轮，通过滑轮的动能转化成电能储存在充电箱中，电能能够供巡检救灾装置使用，节省电能。
16.进一步地，所述主动轮装置和从动轮装置上方都有安装孔，主动轮装置和从动轮装置与巷道顶板通过螺钉连接，从而使整个装置能够安装在巷道上方。
17.一种巷道灾害预警和控制方法，巡检救灾装置由高压橡胶水管牵引在钢丝绳轨道上运动，张紧装置保证卷筒与电磁阀之间的水管能够保持张紧状态，排管装置保证水管能够有序地卷到卷筒上，若水管松弛，张紧装置中的重物会将水管向下拉伸，使水管张紧，激光测距传感器测出张紧装置与地面的距离，从而判断是否需要重新调整收放管的速度，钢丝绳轨道中的纤维加强复合光缆能够检测出围岩坍塌与温度异常，若检测出围岩坍塌，则立即运行到坍塌点附近，监测围岩实际坍塌程度；若检测到巷道内着火，巡检救灾装置立即运行到着火点附近，进水管开始进水到水管上，电磁阀打开，水被输送到高压橡胶水管中，最后流入控制箱中，可旋转喷头定位着火点，进行喷水灭火，若检测到火已被熄灭则进水管停止进水，电磁阀关闭，巡检救灾装置继续巡检，若检测或未熄灭，则继续持续出水灭火。与现有的技术相比，本发明具有以下优点：
18.1.本发明不仅可以进行巡检，而且在检测到火灾时，可以快速进行精准灭火。
19.2.本发明结构简单，易于安装，节省空间。
附图说明
20.下面结合附图来实施对本发明的进一步说明。
21.图1是本发明的结构示意图。
22.图2是输水装置的结构示意图。
23.图3是张紧装置的结构示意图。
24.图4是巡检救灾装置的结构示意图。
具体实施方案
25.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图1至图4，对本发明进行进一步阐述。
26.一种巷道灾害预警和控制装置，包括输水装置1、张紧装置2、电磁阀3、高压橡胶水管4、从动轮装置5、主动轮装置6、巡检救灾装置7、钢丝绳轨道8，所述输水装置1中伸出的水管的始端上安装有张紧装置2，输水装置1中伸出的水管的末端连接电磁阀3、电磁阀3与高压橡胶水管4上方接头处的三通相连接，高压橡胶水管4下方接头处的三通与巡检救灾装置
7相连接，高压橡胶水管4安装在从动轮装置5与主动轮装置6之间且高压橡胶水管4拉直，巡检救灾装置7在钢丝绳轨道8上运动，钢丝绳轨道7共有两根且钢丝绳内部嵌入纤维加强复合光缆。
27.所述输水装置1包括电机11、第一齿轮12、第二齿轮13、第三齿轮14、卷筒15、排管装置16、组装箱17、进水管18，电机11安装在组装箱17外壳上与第一齿轮12对应的轴相连接，第三齿轮14对应的轴上安装有排管装置16，进水管18安装在组装箱17外壳上，进水管18与卷筒15上的水管相连接，第一齿轮12、第二齿轮13、第三齿轮14依次安装在组装箱17内壁相啮合。
28.所述第一齿轮12、第二齿轮13、第三齿轮14相啮合，通过电机11带动第一齿轮12，从而传递至第三齿轮13，节省电能。
29.所述排管装置16能够有效解决水管在使用期间产生挤压的问题，提高水管的使用寿命。
30.所述张紧装置2包括三滑轮张力装置21、重物22、激光测距传感器23，三滑轮张力装置21下方安装有重物22，三滑轮张力装置21侧面安装有激光测距传感器23。
31.所述重物22安装在三滑轮张力装置下方，当水管松弛时，重物22由于自身重力带动三滑轮装置21向下运动直至水管张紧，能够提高卷筒15的工作效率。
32.所述激光测距传感器23，通过传感器感知与地面的距离来判断水管的张紧程度，传感器将信息传递，从而可以判断是否需要调整收放管的速度。
33.所述巡检救灾装置7包括控制箱71、可旋转喷头72、摄像头73、滑轮74、充电箱75，控制箱71下方安装有可旋转喷头72，控制箱71侧面安装有摄像头73，控制箱71上方的两块钢板的每侧安装有三个滑轮74，滑轮74在两根钢丝绳轨道8上行走，控制箱71安装有充电箱75，充电箱75与其中一个滑轮74相连接，高压橡胶水管4穿过充电箱75的孔，高压橡胶水管4下方接头处的三通出水管通过螺纹接口与控制箱71的水箱相连接。
34.所述充电箱75由于连接了一个滑轮74，通过滑轮74的动能转化成电能储存在充电箱75中，电能能够供巡检救灾装置7使用，节省电能。
35.所述主动轮装置41和从动轮装置42上方都有安装孔，主动轮装置41和从动轮装置42与巷道顶板通过螺钉连接，从而使整个装置能够安装在巷道上方。
36.一种巷道灾害预警和控制方法，巡检救灾装置7由高压橡胶水管4牵引在钢丝绳轨道8上运动，张紧装置2保证卷筒15与电磁阀3之间的水管能够保持张紧状态，排管装置16保证水管能够有序地卷到卷筒15上，若水管松弛，张紧装置2中的重物22会将水管向下拉伸，使水管张紧，激光测距传感器23测出张紧装置2与地面的距离，从而判断是否需要重新调整收放管的速度，钢丝绳轨道8中的纤维加强复合光缆能够检测出围岩坍塌与温度异常，若检测出围岩坍塌，则立即运行到坍塌点附近，监测围岩实际坍塌程度；若检测到巷道内着火，巡检救灾装置7立即运行到着火点附近，进水管18开始进水到水管上，电磁阀3打开，水被输送到高压橡胶水管4中，最后流入控制箱75中，可旋转喷头72定位着火点，进行喷水灭火，若检测到火已被熄灭则进水管18停止进水，电磁阀3关闭，巡检救灾装置7继续巡检，若检测或未熄灭，则继续持续出水灭火。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点，本行业的技术人员应该了解，上述实施例只是本发明的较佳实施例而已，本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变
化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。