一种胶带输送机火灾烟流引流装置及方法与流程

本发明属于煤矿火灾防治技术领域，尤其涉及一种胶带输送机火灾烟流引流装置及方法。

背景技术：

胶带输送机机头、机尾由于摩擦容易产生火灾，胶带燃烧过程中会产生大量的hcl、氢氰酸、不饱和碳氢化合物和co等有毒有害气体，进风流中的胶带火灾发生后若救灾不及时或方法不得当，有毒烟流迅速流入各工作面，引起灾害扩大。目前还未有针对胶带火灾发生后及时有效的处理方法，仅能利用人工对着火位置进行扑灭，但是灭火过程中仍然会产生大量的有毒有害气体，该气体仍会沿着巷道流入各个工作面，因此急需一种能够在胶带输送机发生火灾时能够对有毒有害烟流进行有效导流的装置及方法。

技术实现要素：

为了解决目前现有技术中胶带输送机发生火灾时产生的烟流进入各个工作面，本发明提出了一种胶带输送机火灾烟流引流装置及方法，本发明通过传感器的实时监控，可实现自动调节风窗面积大小，实现灾变风流的自动引流功能，提高矿井火灾救灾的安全性。

一种胶带输送机火灾烟流引流装置，包括第一烟雾传感器、第一co传感器、第二烟雾传感器、第二co传感器、双向风速仪、控制柜、调节风窗；第一烟雾传感器、第一co传感器、第二烟雾传感器、第二co传感器、双向风速仪设置于胶带运输机巷道内；第一烟雾传感器和第一co传感器并排设置于双向风速仪的正常风向的下风向，第二烟雾传感器和第二co传感器并排设置于双向风速仪的正常风向的上风向；控制柜和调节风窗设置于回风巷道内部；第一烟雾传感器、第一co传感器、第二烟雾传感器、第二co传感器、双向风速仪均与控制柜连接，控制柜根据传感器信号对调节风窗进行启闭调节控制。

进一步的，第二烟雾传感器和第二co传感器设置于与回风巷道入口对应的胶带运输机巷道内；或者，第二烟雾传感器和第二co传感器设置于胶带运输机巷道内的回风巷道入口的正常风向的上风向处。

进一步的，控制柜为plc控制柜，plc控制柜设置于回风巷道的侧壁上。

进一步的，plc控制柜还包括矿用隔爆本安型plc控制器、矿用本安型射频模块、传感器采集模块、can总线模块、矿用本安型变压器、矿用隔爆型控制按钮、防爆电磁阀、防爆电动机、矿用本安不间断直流电源、矿用本安型网络交换机和监控主机。

进一步的，调节风窗安装于回风巷道的风门墙上，调节风窗包括沿回风巷道走向间隔一定距离设置的第一调节风窗和第二调节风窗。

进一步的，调节风窗包括电动机、减速器、传动轴、卷轴、护套、尾塞、导向装置、端盖板、罩壳、固定螺栓、导轨、毛条、上限位开关、帘片、密封胶条、底梁、底梁密封条、下限位开关；电动机端部和端盖板分别固定于风门墙的两侧，电动机通过减速器与传动轴连接，传动轴上固定套设有卷轴，卷轴另一端通过尾塞与端盖板上的导向装置连接，卷轴上间隔设置有护套；电动机、减速器、传动轴、卷轴外侧设置有罩壳；风门墙两侧分别通过固定螺栓设置有导轨，导轨内侧外缘设置有毛条；卷轴下侧通过上限位开关连接帘片，最下侧帘片与底梁连接，底梁上设置有底梁密封条，底梁下部设置有下限位开关；帘片两端通过端卡伸入导轨内部，帘片内部设置有隔热材料，相邻帘片之间设置有密封条。

进一步的，帘片为双层扣板轻质铝合金材料制成，隔热材料为玻璃纤维和陶瓷纤维，帘片之间密封条为阻燃橡胶密封条；导轨为掩埋式导轨，毛条为阻燃橡胶制成；调节风窗的卷帘表面覆盖有一层涂覆有阻燃橡胶的玻璃纤维布，调节风窗适用于两端压差大于400pa的巷道。

一种胶带输送机火灾烟流引流方法，包括，

通过设置于胶带运输机巷道内的第二烟雾传感器和第二co传感器实时监测巷道内风流中的烟雾和co浓度，判定胶带发生火灾后通过plc控制柜发出信号，自动开启回风巷道中电动机以打开调节风窗；

当双向风速仪出现反向风流，并且第一烟雾传感器和第一co传感器监测到的烟雾和co浓度达到安全浓度以下时，停止电动机运转，保证含烟气流直接引至回风巷道内；

当第二烟雾传感器和第二co传感器监测到胶带运输机巷道内风流中烟雾和co浓度达到安全浓度后，plc控制柜发出信号控制电动机反转，关闭调节风窗。

进一步的，烟雾和co浓度的安全浓度阈值为30ppm和5％obs/m，当第二烟雾传感器监测到巷道内烟雾浓度大于30ppm或第二co传感器监测到巷道内co浓度大于5％obs/m时，plc控制柜控制调节风窗实现线性开启。

进一步的，矿用本安不间断直流电源为plc控制柜各个部件提供电能；矿用本安型变压器为电动机、烟雾传感器、co传感器和双向风速仪提供电能。

有益效果：

利用本发明提供的一种胶带输送机火灾烟流引流装置及方法，在胶带运输机巷道内发生火灾后，通过电动机自动启停，实现火灾烟流导流的按需调节，同时可减少火烟的蔓延范围，最大限度的保证井下其它区域生产人员的心身健康，提高矿井的抗灾能力。

本发明采用双传感器形式，提高火源发生判定检测的可靠性。目前如果井下发生火警，需要人为现场开关回风巷道调节风门，会使风险扩大，现场人员的人身安全也难以得到保证，本发明的胶带输送机火灾烟流引流装置及方法采用自动执行机构无需人为干预，实现智能控风，减少对矿井其他区域供风量的影响，起到安全保证。

本发明采用外供电兼电池供电，如果发生火警突然外部电源掉电，自动切换至电池供电状态，保证风量调节，避免发生二次风险。本发明可外配移动手机终端，实现实时监控，故障自动发送报警信息到手机终端，便于及时系统维护，如果出现火警，及时提醒相关管理人员及时进行决策。

本发明采用的调节风窗结构解决了现场风压大、湿度大的通风自动调节问题，帘片采用了轻质双层扣板的铝合金材料，扣板之间加覆阻燃橡胶密封条，掩埋式导轨增设阻燃橡胶密封，调节风窗的卷帘表面覆盖有一层涂覆有阻燃橡胶的玻璃纤维布，减少了漏风量和整体板面重量，具有耐风压、抗腐蚀、耐高温及阻燃功效。

附图说明

图1为本发明的胶带运输机火灾烟流引流装置的工作示意图；

图2为本发明plc控制柜装配示意图；

图3为本发明调节风窗结构示意图

图中：1、第一烟雾传感器；2、第一co传感器；3、第二烟雾传感器；4、第二co传感器；5、双向风速仪；6、控制柜；7、第一调节风窗；8、第二调节风窗；9、电动机；10、减速器；11、传动轴；12、卷轴；13、护套；14、尾塞；15、导向装置；16、端盖板；17、罩壳；18、固定螺栓；19、导轨；20、毛条；21、上限位开关；22、帘片；23、密封胶条；24、底梁；25、底梁密封条；26、下限位开关；27、胶带运输机巷道；28、回风巷道；

具体实施方式

为了解决目前现有技术中胶带输送机发生火灾时产生的烟流进入各个工作面，本发明提出了一种胶带输送机火灾烟流引流装置及方法，本发明通过传感器的实时监控，可实现自动调节风窗面积大小，实现灾变风流的自动引流功能，提高矿井火灾救灾的安全性。如图1-3所示，为本发明的一种胶带运输机火灾烟流引流装置及方法。

一种胶带输送机火灾烟流引流装置，包括第一烟雾传感器1、第一co传感器2、第二烟雾传感器3、第二co传感器4、双向风速仪5、控制柜6、调节风窗；第一烟雾传感器1、第一co传感器2、第二烟雾传感器3、第二co传感器4、双向风速仪5设置于胶带运输机巷道内27；第一烟雾传感器1和第一co传感器2并排设置于双向风速仪5的正常风向的下风向，第二烟雾传感器3和第二co传感器4并排设置于双向风速仪5的正常风向的上风向；控制柜6和调节风窗设置于回风巷道28内部；第一烟雾传感器1、第一co传感器2、第二烟雾传感器3、第二co传感器4、双向风速仪5均与控制柜6连接，控制柜6根据传感器信号对调节风窗进行启闭调节控制。

在一个或多个实施例中，第二烟雾传感器3和第二co传感器4设置于与回风巷道28入口对应的胶带运输机巷道27内；或者，第二烟雾传感器3和第二co传感器4设置于胶带运输机巷道2内的回风巷道28入口的正常风向的上风向处。

在一个或多个实施例中，控制柜6为plc控制柜，plc控制柜设置于回风巷道28的侧壁上。

在一个或多个实施例中，plc控制柜还包括矿用隔爆本安型plc控制器、矿用本安型射频模块、传感器采集模块、can总线模块、矿用本安型变压器、矿用隔爆型控制按钮、防爆电磁阀、防爆电动机、矿用本安不间断直流电源、矿用本安型网络交换机和监控主机。

在一个或多个实施例中，调节风窗安装于回风巷道28的风门墙上，调节风窗包括沿回风巷道28走向间隔一定距离设置的第一调节风窗7和第二调节风窗8。

在一个或多个实施例中，调节风窗包括电动机9、减速器10、传动轴11、卷轴12、护套13、尾塞14、导向装置15、端盖板16、罩壳17、固定螺栓18、导轨19、毛条20、上限位开关21、帘片22、密封胶条23、底梁24、底梁密封条25、下限位开关26；电动机9端部和端盖板16分别固定于风门墙的两侧，电动机9通过减速器10与传动轴11连接，传动轴11上固定套设有卷轴12，卷轴12另一端通过尾塞14与端盖板16上的导向装置15连接，卷轴12上间隔设置有护套13；电动机9、减速器10、传动轴11、卷轴12外侧设置有罩壳17；风门墙两侧分别通过固定螺栓18设置有导轨19，导轨19内侧外缘设置有毛条20；卷轴12下侧通过上限位开关21连接帘片22，最下侧帘片与底梁24连接，底梁24上设置有底梁密封条25，底梁24下部设置有下限位开关26；帘片22两端通过端卡伸入导轨19内部，帘片22内部设置有隔热材料，相邻帘片之间设置有密封条。

在一个或多个实施例中，帘片22为双层扣板轻质铝合金材料制成，隔热材料为玻璃纤维和陶瓷纤维，帘片22之间密封条为阻燃橡胶密封条；导轨19为掩埋式导轨，毛条20为阻燃橡胶制成；调节风窗的卷帘表面覆盖有一层涂覆有阻燃橡胶的玻璃纤维布，调节风窗适用于两端压差大于400pa的巷道。

一种胶带输送机火灾烟流引流方法，包括，通过设置于胶带运输机巷道内的第二烟雾传感器3和第二co传感器4实时监测巷道内风流中的烟雾和co浓度，判定胶带发生火灾后通过plc控制柜发出信号，自动开启回风巷道中电动机9以打开调节风窗；当双向风速仪5出现反向风流，并且第一烟雾传感器1和第一co传感器2监测到的烟雾和co浓度达到安全浓度以下时，停止电动机运转，保证含烟气流直接引至回风巷道内；当第二烟雾传感器3和第二co传感器4监测到胶带运输机巷道内风流中烟雾和co浓度达到安全浓度后，plc控制柜发出信号控制电动机反转，关闭调节风窗。

在一个或多个实施例中，烟雾和co浓度的安全浓度阈值为30ppm和5％obs/m，当第二烟雾传感器3监测到巷道内烟雾浓度大于30ppm或第二co传感器4监测到巷道内co浓度大于5％obs/m时，plc控制柜控制调节风窗实现线性开启。

在一个或多个实施例中，矿用本安不间断直流电源为plc控制柜各个部件提供电能；矿用本安型变压器为电动机、烟雾传感器、co传感器和双向风速仪提供电能。

本发明中的上限位开关避免意外情况，下限位开关控制卷帘门下降停止。如图1所示，在正常情况下风的流向为正常风向箭头所示，第一调节风窗7和第二调节风窗8处在关闭状态下，双向风速仪5测得风速值为负值。风向是反向于正常风向时，双向风速仪5测得风速值为正值。

有益效果：利用本发明提供的一种胶带输送机火灾烟流引流装置及方法，在胶带运输机巷道内发生火灾后，通过电动机自动启停，实现火灾烟流导流的按需调节，同时可减少火烟的蔓延范围，最大限度的保证井下其它区域生产人员的心身健康，提高矿井的抗灾能力。

本发明采用双传感器形式，提高火源发生判定检测的可靠性。目前如果井下发生火警，需要人为现场开关回风巷道调节风门，会使风险扩大，现场人员的人身安全也难以得到保证，本发明的胶带输送机火灾烟流引流装置及方法采用自动执行机构无需人为干预，实现智能控风，减少对矿井其他区域供风量的影响，起到安全保证。

本发明采用外供电兼电池供电，如果发生火警突然外部电源掉电，自动切换至电池供电状态，保证风量调节，避免发生二次风险。本发明可外配移动手机终端，实现实时监控，故障自动发送报警信息到手机终端，便于及时系统维护，如果出现火警，及时提醒相关管理人员及时进行决策。

本发明采用的调节风窗结构解决了现场风压大、湿度大的通风自动调节问题，帘片采用了轻质双层扣板的铝合金材料，扣板之间加覆阻燃橡胶密封条，掩埋式导轨增设阻燃橡胶密封，调节风窗的卷帘表面覆盖有一层涂覆有阻燃橡胶的玻璃纤维布，减少了漏风量和整体板面重量，具有耐风压、抗腐蚀、耐高温及阻燃功效。