煤矿瓦斯抽采管路自动排水装置制造方法
【专利摘要】本实用新型为一种煤矿瓦斯抽采管路自动排水装置，包括隔爆控制箱和储水箱，隔爆控制箱上装有控制面板及带CPU的电路板，储水箱设有带隔爆电动阀的进出水管、进气管及液位和压力传感器。本装置由隔爆控制箱、控制电路、信号采集传感器、隔爆电动阀相结合的设计，采用CPU处理程序控制，实现对瓦斯抽采管路积水排放进行自动控制。水位传感器和压力传感器监控排水装置运行状态，进一步提高了排水装置的安全性和可靠性。本装置设计合理、结构简单、安全可靠、运行稳定、维护方便、信号采集准确及时。本装置可实现手动与自动切换、就地与远程控制，确保在正负压下瓦斯抽采管路积水及时自动排放，是一种极其实用的瓦斯抽采管路自动排水装置。
【专利说明】煤矿瓦斯抽采管路自动排水装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及煤矿井下安全防范设备的【技术领域】，具体是一种煤矿瓦斯抽采管路自动排水装置。
【背景技术】
[0002]我国许多煤矿都是高瓦斯矿，为了保障煤矿安全生产，按照国家规定，煤矿生产必须遵循“先抽后采”的原则，即先抽取瓦斯，然后再进行生产，在抽取瓦斯的过程中，因管道坡度不一致，加上岩石缝隙有存水和水气存在，瓦斯抽采管路中必然会产生大量积水，积水会直接影响瓦斯抽采效果，同时，管路积水也会浸泡和锈蚀监控传感器探头，影响瓦斯监控系统正常工作。
[0003]目前，多数煤矿瓦斯抽采管路均采用人工手动阀门进行排水，抽采管路密集的巷道，每隔3到5米就需要一组放水器，手动阀闭合时间长，值班工人需不停的开闭阀门，劳动强度极大，作业内容枯燥繁琐，阀门开闭既无法保证次次准确到位，阀门磨损更换率极高，瓦斯抽采管路积水排放不及时，同时，手动放水，信息反馈慢，控制室难以掌握瓦斯抽采系统中管路积水排放的真实数据，无法监控，极大地影响煤矿安全生产顺利进行。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是为了解决上述现有技术中存在的问题，而提供一种煤矿瓦斯抽采管路自动排水装置。
[0005]本实用新型是通过如下技术方案实现的:
[0006]一种煤矿瓦斯抽采管路自动排水装置，包括隔爆控制箱和储水箱，隔爆控制箱内安装有电路板，电路板上设有CPU、CPU供电模块、485转换接口、继电器、变压器和直流稳压电源；隔爆控制箱的侧壁上安装有控制面板，控制面板上设有与电路板连接的指示灯、调控按键和显示屏(通过屏蔽电缆连接，受电路板上的CPU控制);储水箱上安装有与电路板连接的液位传感器和压力传感器(通过屏蔽电缆连接，受电路板上的CPU控制)，储水箱的顶部设有进水管和进气管、底部设有出水管，进水管、出水管和进气管上都安装有与电路板连接的隔爆电动阀(通过屏蔽电缆连接，受电路板上的CPU控制)。
[0007]其中，电路板上CPU、CPU供电模块、485转换接口、继电器、变压器和直流稳压电源的安装连接是本领域技术人员所熟知并能够实现的，控制面板上的指示灯、调控按键、显示屏以及进出水管上的隔爆电动阀与电路板上相应模块的连接也是本领域技术人员所熟知并能够实现的。详细的电路连接如图3所示:电路板由CPU控制电路IC1、隔爆分线盒IC2、变压器IC3、电源转换稳压整流电路IC4、CPU供电单元电路IC5、显示器电路IC6、隔爆电动阀控制电路IC7、隔离器电路IC8、信号指示电路IC9、液位传感器电路IC10、压力传感器电路IC11、485接口转换电路IC12、继电器组电路IC13、震荡器电路IC14组成整体电路，各分电路由导线连接，VCC端为电源端，GND端为接地端。
[0008]本实用新型的核心部分采用CPU处理器，通过软件设置控制程序(这是本领域技术人员所熟知并能够实现的)，按排水工作顺序要求，驱动各阀门启闭，同时，用液位传感器探测水箱内部水位信息，来实现煤矿瓦斯抽采管路积水排放自动化。压力传感器探测水箱阀门的工作状态。阀门工作过程中的开到位、关到位、过力矩等保护信号，通过CPU处理器控制可进一步提高了装置运行的可靠性、安全性。
[0009]如图4所示，储水箱顶部的进水管与抽采瓦斯管路的低洼处连接，这些点积水最为严重，安装排水装置后，排水效果改善也最为明显。工作时，储水箱处于密闭状态，储水箱顶部进水管上的隔爆电动阀处于常开状态。当水位达到一定位置时(可调)，隔爆控制箱内电路板上的CPU控制储水箱顶部进水管上的隔爆电动阀关闭，此时进气管和出水管上的隔爆电动阀依次打开，储水箱中的水排出箱外，当水排净后进气管和出水管上的隔爆电动阀再次关闭，然后打开储水箱顶部进水管上的隔爆电动阀再次进水完成一个排水循环。在整个工作过程中，液位传感器用于检测储水箱内水位高低，通过程序实现储水箱内水位的控制。压力传感器用于检测储水箱压力变化情况，确保整个排水系统无泄漏，对不安全因素进行实时监控，通过此功能，可以了解阀门工作状态，使系统运行更安全可靠。当储水箱内的积水存满时，重复上述过程，重复将积水排净即可。
[0010]进一步地，储水箱的底板为锥形设计，并且在底板的中心位置开设有清渣孔，清渣孔上安装有清渣阀门。储水箱底部为锥形设计有利于积水中废渣的集中沉积，便于清理，方便快捷。
[0011]储水箱的顶部的进水管上还安装有手动维修阀，手动维修阀用于管道维护修理时使用，安全可靠。
[0012]储水箱的侧壁上设有用于观察储水箱内部的观察孔。
[0013]本实用新型与现有技术相比具有明显的优越性，它是根据煤矿瓦斯抽采管路中瓦斯气体及积水实际状况而设计的自动排水装置。采用隔爆控制箱、控制电路、信号采集传感器、隔爆电动阀相结合的设计，采用CPU处理器程序控制，实现对煤矿瓦斯抽采管路自动排水的控制。其中阀门的开到位、关到位、过力矩等信号，进一步提高了排水装置的安全性，可靠性。本装置设计合理、结构简单、安全可靠、运行稳定、维护方便、信号采集准确及时，可实现手动与自动切换，加装485接口电路，可实现远程通讯控制。如多套装置组合，还可组成地面瓦斯抽采泵站集中监控系统。保障了正负压状态下煤矿瓦斯抽采管路积水的自动排放，大大减轻了人力繁重的体力劳动。目前是一种最实用、最安全、最可靠、最理想的煤矿瓦斯抽采管路自动排水装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的结构示意图。
[0015]图2为图1中A-A剖面图。
[0016]图3为本实用新型的电路板的电路连接示意图。
[0017]图4为本实用新型的工作示意图。
[0018]图中:1_隔爆控制箱、2-储水箱、3-电路板、4-CPU、5_ CPU供电模块、6_485转换接口、7-继电器、8-变压器、9-直流稳压电源、10-控制面板、11-指示灯、12_调控按键、13-显示屏、14-液位传感器、15-压力传感器、16-进水管、17-出水管、18-隔爆电动阀、19-清渣孔、20-清渣阀门、21-手动维修阀、22-观察孔、23-抽采瓦斯管路、24-进气管；[0019]ICl-CPU控制电路、IC2-隔爆分线盒、IC3-变压器、IC4-电源转换稳压整流电路、IC5-CPU供电单元电路、IC6-显示器电路、IC7-隔爆电动阀控制电路、IC8-隔离器电路、IC9-信号指示电路、IClO-液位传感器电路、ICll-压力传感器电路、IC12-485接口转换电路、IC13-继电器组电路、IC14-震荡器电路。
【具体实施方式】
[0020]以下结合附图对本实用新型作进一步地描述:
[0021]如图1至图3所示，一种煤矿瓦斯抽采管路自动排水装置，包括隔爆控制箱I和储水箱2，隔爆控制箱I内安装有电路板3，电路板3上设有CPU4、CPU供电模块5、485转换接口 6、继电器7、变压器8和直流稳压电源9 ;隔爆控制箱I的侧壁上安装有控制面板10，控制面板10上设有与电路板3连接的指示灯11、调控按键12和显示屏13 ;储水箱2上安装有与电路板3连接的液位传感器14和压力传感器15，储水箱2的顶部设有进水管16和进气管24、底部设有出水管17，进水管16、出水管17和进气管24上都安装有与电路板3连接的隔爆电动阀18。
[0022]具体实施时，储水箱2的底板为锥形设计，并且在底板的中心位置开设有清渣孔19，清渣孔19上安装有清渣阀门20 ;储水箱2的顶部的进水管16上还安装有手动维修阀21 ;储水箱2的侧壁上设有用于观察储水箱2内部的观察孔22。
【权利要求】
1.一种煤矿瓦斯抽采管路自动排水装置，其特征在于:包括隔爆控制箱(I)和储水箱(2),隔爆控制箱(I)内安装有电路板(3)，电路板(3)上设有CPU (4)、CPU供电模块(5)、485转换接口(6)、继电器(7)、变压器(8)和直流稳压电源(9);隔爆控制箱(I)的侧壁上安装有控制面板(10)，控制面板(10)上设有与电路板(3)连接的指示灯(11)、调控按键(12)和显示屏(13);储水箱(2)上安装有与电路板(3)连接的液位传感器(14)和压力传感器(15)，储水箱(2 )的顶部设有进水管(16 )和进气管(24)、底部设有出水管(17 )，进水管(16 )、出水管(17)和进气管(24)上都安装有与电路板(3)连接的隔爆电动阀(18)。
2.根据权利要求1所述的煤矿瓦斯抽采管路自动排水装置，其特征在于:储水箱(2)的底板为锥形设计，并且在底板的中心位置开设有清渣孔(19)，清渣孔(19)上安装有清渣阀门(20)。
3.根据权利要求1或2所述的煤矿瓦斯抽采管路自动排水装置，其特征在于:储水箱(2)的顶部的进水管(16)上还安装有手动维修阀(21)。
4.根据权利要求1或2所述的煤矿瓦斯抽采管路自动排水装置，其特征在于:储水箱(2)的侧壁上设有用于观察储水箱(2)内部的观察孔(22)。
5.根据权利要求3所述的煤矿瓦斯抽采管路自动排水装置，其特征在于:储水箱(2)的侧壁上设有用于观察储水箱(2)内部的观察孔(22)。
【文档编号】E21F16/00GK203452841SQ201320569024
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年9月14日 优先权日:2013年9月14日
【发明者】樊泽, 刘聚英, 韩相仪 申请人:樊泽, 刘聚英, 韩相仪