一种煤矿井下防治水预警装置的制作方法

本实用新型涉及煤矿开采预警技术领域，尤其涉及一种煤矿井下防治水预警装置。

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，安全是困扰煤炭生产的主要问题，其中，以瓦斯、煤尘、水、火和顶板五大自然灾害为主，而其中的水害的危害程度位于首位，因此对水的预警则显得非常重要。

现有的水预警装置由于体积较大，第一不利于工作人将其从地面搬运井下，第二随着采煤作业中巷道的向前掘进也不利于工作人员对其进行转场，并且现有的水预警装置一般无法调节预警水位的高度，容易让工作人员造成误判。

为此，我们提出一种煤矿井下防治水预警装置来解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种煤矿井下防治水预警装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种煤矿井下防治水预警装置，包括装置本体，所述装置本体的顶部固定设有提环，所述装置本体的底部设有配重块，所述装置本体内腔的上部分别设有水位传感器、单片机、报警器与电池包，所述装置本体内腔的中间位置固定设有固定轴，所述固定轴的表面套设有发条卷簧与绕线轴，所述绕线轴的表面缠绕设有拉绳，且拉绳远离绕线轴的一端与配重块连接，所述装置本体表面的一侧贯穿开设有通孔，且通孔的内部活动设有连杆，所述连杆的两端分别固定设有拉环与卡块。

优选的，所述装置本体由上部的半球盖与下部的锥形筒身组成，且半球盖为透明材料制成，所述半球盖与锥形筒身之间固定设有隔水板。

优选的，所述水位传感器、单片机、报警器与电池包的底部均匀隔水板的顶部固定连接，所述装置本体顶部的一侧贯穿开设有凹槽，且水位传感器的顶端位于凹槽的内部。

优选的，所述发条卷簧位于固定轴与绕线轴之间，所述发条卷簧的一端与固定轴的表面固定连接，且发条卷簧的另一端与绕线轴的内部侧壁固定连接。

优选的，所述配重块的顶部设有圆盘，且拉绳远离绕线轴的一端与圆盘的顶部固定连接，所述圆盘的外径与装置本体底部的内径一致，且配重块与装置本体相互匹配，所述配重块的重力大于装置本体的浮力，所述拉绳的表面设有刻度。

优选的，所述拉环位于装置本体的外部，所述卡块位于装置本体的内部，所述连杆表面套设有弹簧，所述弹簧的一端与卡块的一端固定连接，且弹簧的另一端与装置本体内腔的侧壁固定连接。

优选的，所述绕线轴靠近卡块一端的表面均匀等距固定设有多组限位杆，且限位杆与卡块位于同一水平线上，多组所述限位杆之间的间隙大于卡块的宽度。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、通过设置的装置本体、配重块、提环与拉绳，以达到方便工作人携带与移动的作用，当工作人员需要使用时，只需要将配重块插入到装置本体的下部，使得装置本体与配重块连接为一个整体，然后提着提环即可带入到井下，与现有的水位预警装置相比，通过设置的装置本体与配重块，可在需要时将其连接为一个整体，体型较小，携带轻便，减轻工作人员工作量的同时进一步方便了工作人员的使用，值得大力推广使用。

2、通过设置的拉绳、绕线轴、发条弹簧、水位传感器与配重块，以达到对预定深度的水进行预警的作用，当工作人员需要预警水位时，只需要将拉环拉开，使得卡块与限位杆分离，然后再将配重块与拉绳拉出，根据需要预警水位的深度来对拉绳拉出的长度进行调节，然后将配重块与装置本体放入大水坑中即可，此时配重块会下沉到水中而装置本体会浮在水面上，在正常情况下如果水位上涨没有超过预警的高度，装置本体也会像鱼漂一样随着水位的上升而上升，当水位的上升高度超过预警高度时，此时由于配重块的重力大于装置本体的浮力，水会将装置本体淹没，进而导致水位传感器泡在水里，此时水位传感器会将信号传输给单片机，然后传输给报警器，通过声光报警的形式通知工作人员赶紧撤离至安全区域，与现有的相比，通过设置的拉绳与水位传感器，可对预定深度的水位进行预警，使水位预警作业更加灵活的同时也减少了误判，进一步提高了实用性。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种煤矿井下防治水预警装置的立体结构示意图；

图2为图1的工作状态图；

图3为图2中拆除圆锥筒身后的立体结构示意图；

图4为图3中拆除半球盖后的立体结构示意图；

图5为图2的内剖图；

图6为图3中a处的局部放大图。

图中：1、装置本体；2、配重块；3、提环；4、拉环；5、拉绳；6、水位传感器；7、单片机；8、报警器；9、电池包；10、固定轴；11、发条卷簧；12、隔水板；13、绕线轴；14、连杆；15、弹簧；16、卡块；17、限位杆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-6，一种煤矿井下防治水预警装置，包括装置本体1，装置本体1的顶部固定设有提环3，装置本体1的底部设有配重块2，装置本体1内腔的上部分别设有水位传感器6、该水位传感器6的型号可为：wmb-fs，单片机7、该单片机7的型号可为：ht66f018，报警器8与电池包9，该报警器8的型号可为：tgsg-01，电池包9的设计起到为单片机7、水位传感器6和报警器8报警的供电的作用，为现有技术，在此不做赘述，装置本体1内腔的中间位置固定设有固定轴10，固定轴10的表面套设有发条卷簧11与绕线轴13，绕线轴13的表面缠绕设有拉绳5，拉绳5的一端与绕线轴13的表面固定连接，且拉绳5远离绕线轴13的一端与配重块2连接，装置本体1表面的一侧贯穿开设有通孔，且通孔的内部活动设有连杆14，连杆14的两端分别固定设有拉环4与卡块16，拉环4的设计起到方便工作人员将卡块16与限位杆17分离的作用。

装置本体1由上部的半球盖与下部的锥形筒身组成，且半球盖为透明材料制成，半球盖与锥形筒身之间固定设有隔水板12，隔水板12的设计起到防止水进入到半球盖内的作用。

水位传感器6、单片机7、报警器8与电池包9的底部均匀隔水板12的顶部固定连接，装置本体1顶部的一侧贯穿开设有凹槽，且水位传感器6的顶端位于凹槽的内部，水位传感器6的表面与凹槽为密封连接，避免水会进入到半球盖内部。

发条卷簧11位于固定轴10与绕线轴13之间，发条卷簧11的一端与固定轴10的表面固定连接，且发条卷簧11的另一端与绕线轴13的内部侧壁固定连接，发条卷簧11的设计起到当需要使用时，工作人员只需要将卡块16与限位杆17分离，通过发条弹簧15的弹力可将拉绳5自动收回的作用，进一步方便工作人员的使用。

配重块2的顶部设有圆盘，且拉绳5远离绕线轴13的一端与圆盘的顶部固定连接，圆盘的外径与装置本体1底部的内径一致，且配重块2与装置本体1相互匹配，圆盘与装置本体1连接处的间隙较小，需要工作人员用力才能将配重块2从装置本体1下取下来，避免工作人员在携带时会自动脱落，配重块2的重力大于装置本体1的浮力，此设计起到避免配重块2被装置本体1从水底拉起的作用，并且装置本体1的上部比下部轻，在水中跟不倒翁一样永远都是顶部朝上，拉绳5的表面设有刻度，刻度的设计起到方便工作人员对指定深度的水位进行预警的作用。

拉环4位于装置本体1的外部，卡块16位于装置本体1的内部，连杆14表面套设有弹簧15，弹簧15的一端与卡块16的一端固定连接，且弹簧15的另一端与装置本体1内腔的侧壁固定连接，弹簧15的设计起到使卡块16默认在两个卡杆之间的作用，避免拉绳5自己改变工作人员调整好的长度。

绕线轴13靠近卡块16一端的表面均匀等距固定设有多组限位杆17，且限位杆17与卡块16位于同一水平线上，多组限位杆17之间的间隙大于卡块16的宽度，限位杆17与卡块16的设计起到当卡块16卡进两个限位杆17之间使绕线轴13无法转动的作用。

工作原理：本实用新型，当工作人员需要使用时，只需要将配重块2插入到装置本体1的下部，使得装置本体1与配重块2连接为一个整体，然后提着提环3即可带入到井下，当工作人员需要预警水位时，只需要将拉环4拉开，使得卡块16与限位杆17分离，然后再将配重块2与拉绳5拉出，根据需要预警水位的深度来对拉绳5拉出的长度进行调节，然后将配重块2与装置本体1放入大水坑中即可，此时配重块2会下沉到水中而装置本体1会浮在水面上，在正常情况下如果水位上涨没有超过预警的高度，装置本体1也会像鱼漂一样随着水位的上升而上升，当水位的上升高度超过预警高度时，此时由于配重块2的重力大于装置本体1的浮力，水会将装置本体1淹没，进而导致水位传感器6泡在水里，此时水位传感器6会将信号传输给单片机7，然后传输给报警器8，通过声光报警的形式通知工作人员赶紧撤离至安全区域，当不再需要水位预警时，工作人员只需要在此拉动拉环4，通过发条弹簧15的弹力会将拉绳5自动收回到绕线轴13上，工作人员再将配重块2塞回到装置本体1的下部，然后提着提环3带到下一处使用即可。

本实用新型中，以上所述所有部件的安装方式、连接方式或设置方式均为常见机械方式，并且其所有部件的具体结构、型号和系数指标均为其自带技术，只要能够达成其有益效果的均可进行实施，故不在多加赘述。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

本实用新型中，在未作相反说明的情况下，“上下左右、前后内外以及垂直水平”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制，与此同时，“第一”、“第二”和“第三”等数列名词不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分，而且，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。