一种煤矿开采用安全防护装置的制作方法

本实用新型涉及煤矿安全设备领域，具体是一种煤矿开采用安全防护装置。

背景技术：

煤矿是人类在富含煤炭的矿区开采煤炭资源的区域，一般分为井工煤矿和露天煤矿。当煤层离地表远时，一般选择向地下开掘巷道采掘煤炭，此为井工煤矿。当煤层距地表的距离很近时，一般选择直接剥离地表土层挖掘煤炭，此为露天煤矿。我国绝大部分煤矿属于井工煤矿。煤矿范围包括地上地下以及相关设施的很大区域。煤矿是人类在开掘富含有煤炭的地质层时所挖掘的合理空间，通常包括巷道、井硐和采掘面等等。

煤矿里和煤伴生有瓦斯气体，这些气体的浓度过大时会影响工人的身体健康，所以煤矿开采中，必须有良好的通风设备，送入新鲜空气，不断抽走含有瓦斯的混合空气，而且为了防止会有通风设备吹不到的死角区域，矿井内会安装报警器，但是等报警器报警后再进行专门通风的话，时间上会有所延迟，依然会对工作人员的生命安全造成威胁。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种煤矿开采用安全防护装置，它可以监测矿井内有害气体的浓度，并在浓度超标后及时采取措施，保障工作人员的生命安全。

本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种煤矿开采用安全防护装置，包括壳体和安装板，所述壳体固定在安装板上，所述安装板上设有安装孔，所述壳体上设置有气体传感器，所述壳体上侧设有报警器，所述壳体一侧面设有无线信号发射器，所述壳体内设有处理器，所述处理器设置在安装板上，所述处理器分别与气体传感器、报警器、无线信号发射器电性连接，所述处理器电性连接有水泵，所述水泵位于安装板下方，所述水泵一侧设有水箱，所述水箱上设有水管，所述水管上设有多个雾化喷头。

进一步的，所述壳体上位于报警器一侧设有指示灯。

进一步的，所述水管为多个短管螺纹连接而成。

进一步的，所述安装板上位于壳体内部设有蓄电池，所述壳体底部设有接口，所述蓄电池与接口电性连接。

进一步的，所述气体传感器为氧气传感器。

对比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

当矿井内的瓦斯气体浓度升高后，气体传感器会将气体浓度信号传递给处理器，处理器处理后将信号通过无线信号发射器将信号发送给监控中心，同时控制报警器报警，并控制水泵启动将水箱内的水供到水管内，然后从雾化喷头中喷出，由于瓦斯气体中的大多数有害气体都易溶于水，因此雾化喷头喷出的水可以第一时间降低有害气体的浓度，而对于个别不溶于水的可燃气体来说，喷水会增加矿井中的湿度，降低可燃气体的可燃率，该装置可以在瓦斯气体浓度达到警戒值后第一时间做出处理，可以最大程度的保护工作人员的生命安全，为后续的通风和人员疏散留出足够的时间。

附图说明

附图1是本实用新型的结构示意图。

附图2是本实用新型的安装板、壳体处结构示意图。

附图3是本实用新型的壳体内结构剖视图。

附图中所示标号：

1、壳体；2、安装板；3、安装孔；4、气体传感器；5、报警器；6、无线信号发射器；7、处理器；8、水泵；9、水箱；10、水管；11、雾化喷头；12、指示灯；13、蓄电池；14、接口。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

本实用新型所述是一种煤矿开采用安全防护装置，主体结构包括壳体1和安装板2，所述壳体1固定在安装板2上，所述安装板2上设有安装孔3，可以用螺钉通过安装孔3将安装板2固定安装到巷道壁上，所述壳体1上设置有气体传感器4，用来检测瓦斯气体的浓度，所述壳体1上侧设有报警器5，在瓦斯气体浓度超标后发出警示，可以是声音加灯光警示，所述壳体1一侧面设有无线信号发射器6，使处理器7的处理信号可以通过无线信号发射器6发送给总监控中心，便于地上人员对矿井下的数据进行监测，所述壳体1内设有处理器7，所述处理器7设置在安装板2上，所述处理器7分别与气体传感器4、报警器5、无线信号发射器6电性连接，且处理器7、气体传感器4、报警器5和无线信号发射器6均与电源连接，处理器7对气体传感器4发出的信号进行处理来控制报警器5等与处理器7电性连接的元器件的工作，所述处理器7电性连接有水泵8，使水泵8的开启和关闭受处理器7控制，同时水泵与电源连接，所述水泵8位于安装板2下方，所述水泵8一侧设有水箱9，水箱9可以固定在地面上，水泵8与水箱9连接，所述水箱9上设有水管10，水管10呈L形沿巷道壁一直延伸到巷道顶且紧贴巷道顶，并且水平的水管10长度与巷道宽度相同，所述水管10的横管上设有多个雾化喷头11，雾化后的水可以降低瓦斯气体的浓度，同时增加巷道内的湿度，降低可燃气体的燃烧率。

由于报警器5在气体浓度正常时处于待机状态，因此不好判断安装板2上的电器元件是否处于工作状态，所述壳体1上位于报警器5一侧设有指示灯12，通过指示灯12可以很直观的看到电器元件是否处于工作状态，避免特殊情况下气体传感器4等元件断电无法检测有害气体浓度而危害工作人员的健康。

由于水管10的高度与巷道高度相同，横管紧贴巷道顶且长度与巷道的宽度相同，因此不方便在巷道内移动和安装该设备，所述水管10为多个短管螺纹连接而成，可以将水箱9、水泵8等设备安装到指定位置后再拼接水管10，方便设备的移动和安装，同时还可以根据不同巷道的规格来调整水管10的高度和长度。

为了使该设备在停电后依然可以对巷道内的瓦斯气体进行监测，所述安装板2上位于壳体1内部设有蓄电池13，所述壳体1底部设有接口14，所述蓄电池13与接口14电性连接，当巷道内停电后自动使用蓄电池13进行供电，确保该设备始终处于工作状态，保证煤矿井下工作环境的安全，可以使用外部电源通过接口14对蓄电池13进行充电。

由于瓦斯气体由多种气体组成，不方便找到特别合适的针对有害气体的传感器，所述气体传感器4为氧气传感器，通过检测氧气的浓度来判断巷道中的有害气体浓度，当氧气浓度低于设定值后报警，便于判断。

实施例：一种煤矿开采用安全防护装置，包括壳体1和安装板2，所述壳体1固定在安装板2上，所述安装板2的四角设有安装孔3，安装板2通过安装孔3内的螺钉固定在巷道壁上，所述壳体1上设置有氧气传感器，所述壳体1上侧设有报警器5，报警器5为声光报警器，所述壳体1上位于报警器5一侧设有指示灯12，所述壳体1一侧面设有无线信号发射器6，所述壳体1内设有处理器7，处理器7为MCU单片机，所述处理器7设置在安装板2上，所述处理器7分别与氧气传感器、报警器5、无线信号发射器6通过铜线连接，所述处理器7通过导线连接有水泵8，所述水泵8位于安装板2下方，所述水泵8一侧设有水箱9，所述水箱9上设有由12根短管螺纹连接而成的L形水管10，水管10的横管紧贴巷道顶，所述L形水管10的横管上设有8个雾化喷头11，所述安装板2上位于壳体1内部设有蓄电池13，所述壳体1底部设有接口14，接口14为USB接口，所述蓄电池13与接口14电性连接。

先将安装板2通过螺钉固定到巷道壁上，然后将水箱9和水泵8固定在安装板2底部的地面上，通过电源线将水泵8与处理器7连接，将水管10按照巷道规格拼接好即可，当矿井内的瓦斯气体浓度升高，氧气浓度降低后，氧气传感器会将气体浓度信号传递给MCU单片机，MCU单片机处理后将信号通过无线信号发射器6将信号发送给监控中心，同时控制报警器5发出声光警报，并控制水泵8启动将水箱9内的水供到水管10内，然后从雾化喷头11中喷出，由于瓦斯气体中的大多数有害气体都易溶于水，因此雾化喷头11喷出的水可以第一时间降低有害气体的浓度，而对于个别不溶于水的可燃气体来说，喷水会增加矿井中的湿度，降低可燃气体的可燃率，指示灯12可以很直观的查看设备是否处于开启状态，蓄电池13可以在矿井停电后为处理器7等元器件供电，该装置可以在瓦斯气体浓度达到警戒值后第一时间做出处理，可以最大程度的保护工作人员的生命安全，为后续的通风和人员疏散留出足够的时间。