煤矿顶抽巷瓦斯抽采智能系统及钻孔装置的制作方法

文档序号:35959648发布日期:2023-11-08 21:55阅读:32来源:国知局

本发明涉及采矿设备,尤其涉及煤矿顶抽巷瓦斯抽采智能系统及钻孔装置。


背景技术:

1、煤矿中的瓦斯是一种可燃气体,如果瓦斯积聚到一定浓度,可能会引发爆炸和火灾,为了降低瓦斯积聚的风险,瓦斯钻孔可以用于抽采煤层中的瓦斯,将其释放到安全的地下或外部环境中。

2、现有技术中,瓦斯钻孔大多采用人工进行钻孔,人工钻孔过程中,操作人员可能会受到疲劳、专注力不集中或操作技巧不熟练等因素的影响,从而导致钻孔的误差,且瓦斯钻孔是一项高风险的工作,存在爆炸、火灾和瓦斯泄漏等安全风险,人工钻孔中,操作人员需要面对这些风险,并采取相应的安全措施,但由于人为因素,如疏忽或操作失误,可能会增加事故发生的风险,有鉴于此,为了提高瓦斯钻孔的安全性以及钻孔进度,在此设计一种煤矿顶抽巷瓦斯抽采智能系统及钻孔装置。


技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中人工瓦斯钻孔风险大的问题,而提出的煤矿顶抽巷瓦斯抽采智能系统及钻孔装置。

2、为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:

3、煤矿顶抽巷瓦斯抽采智能系统,包括钻孔装置、传感器网络和设置在地面上的人工监控平台;所述钻孔装置内部设置有用于控制钻孔装置自动钻孔的智能控制模块和用于工作人员远程人工操作的远程控制模块;所述传感器网络包括信号传输器和用于实时检测矿洞内部气体含量的气体检测模块和用于监测钻孔数据的监测模块以及用于检测钻孔装置和监控钻孔装置行动路径的空间位置监控模块;所述自动控制模块根据气体检测模块检测到的数据以及监测模块的数据控制钻孔装置自动调整钻孔位置以及钻孔深度;所述信号传输模块用于气体检测模块、监测模块、人工监测平台、空间位置监控模块、自动控制模块、远程控制模块之间信号传输。

4、一种钻孔装置,包括用于装置在矿洞内部移动的移动底座,还包括:固定在移动底座顶部的第一安装盒,所述第一安装盒的顶部固定连接有储存箱,所述储存箱内储存有钻杆;固定连接在所述第一安装盒上的安装板,所述安装板的首尾两端均固定连接有液压支撑杆,所述液压支撑杆的输出端固定连接有支撑板;设置在所述安装板上的升降部,所述升降部上升降设置有钻孔部。

5、优选地,所述储存箱内设置有安装孔和与安装孔连通的蜗状通道,所述钻杆滑动在蜗状通道内,所述蜗状通道内设置有用于将钻杆推出蜗状通道的橡胶推板。

6、为了防止矿尘影响检测,优选地,所述储存箱的顶部固定连接有第二安装盒,所述第二安装盒内开设有第二安装腔,所述第二安装腔上固定连接有过滤网,所述过滤网的顶端延伸至第二安装盒的顶部,所述第二安装腔内固定连接有气体检测仪。

7、为了便于驱动橡胶推板移动,优选地,还包括固定连接在所述安装板顶部的充气泵,所述充气泵的输入端固定连接有与第二安装腔连通的第二气管,所述充气泵的输出端固定连接有与安装孔底部连通的第一气管,所述第一安装盒内开设有气腔,所述气腔内固定连接有安装筒,所述安装筒的底部与气腔连通,所述安装孔的底部固定连接有与安装筒连通的第一排气管,所述第一排气管上设置有第一控制阀,所述气腔的侧壁固定连接有第二排气管,所述第二排气管上设置有第二控制阀,所述第一安装盒的外壁上固定连接有排气盒,所述第二排气管的输出端与排气盒固定相连。

8、为了便于橡胶推板复位,优选地,还包括转动连接在所述安装孔内的安装轴和设置在安装轴上的连接条,所述连接条的两端分别与橡胶推板和安装轴固定相连,所述安装轴的底部延伸至安装筒内固定连接有涡轮驱动板,所述安装孔内转动连接轴,所述连接轴上固定连接有用于连接条导向的导向辊。

9、优选地,所述液压支撑杆包括固定连接在所述安装板上的缸筒,所述缸筒上滑动连接有缸杆,所述缸杆延伸至缸筒内固定连接有活塞板,所述缸杆上套有弹簧,所述弹簧的两端分别与活塞板和缸筒相抵,所述支撑板固定连接在缸杆的底部;还包括固定连接在所述安装板顶部的储油箱,所述储油箱的顶部固定连接有液压油泵,所述液压油泵的输出端固定连接有第二油管,同一侧的两根缸筒的顶部通过第一油管相连,两根第一油管通过第四油管相连,所述第二油管与第四油管相连,所述储油箱的顶部固定连接有油阀,所述油阀的输出端与储油箱连通,所述油阀的输入端固定连接有第三油管,所述第三油管与第四油管相连。

10、优选地,所述升降部包括转动连接在所述安装板顶部的两根传动丝杆,两根所述传动丝杆的顶转动连接有限位板,所述安装板的底部固定连接有液压马达,所述液压马达的输出轴与传动丝杆固定相连。

11、优选地,所述钻孔部包括螺纹连接在两根所述传动丝杆上的固定板,所述固定板上固定连接有电动伸缩杆,所述电动伸缩杆延伸至固定板的底部固定连接有发动机,所述发动机的输出端固定连接有多棱轴,所述钻杆包括杆体,所述杆体的顶部设置有一体成型的螺纹柱,底部设置有一体成型的螺纹孔,一根钻杆的螺纹柱与另一根钻杆的螺纹孔螺纹连接,所述钻杆内设置有多棱孔,所述多棱轴可以插接在多棱孔中,所述固定板的顶部固定连接有限位块。

12、优选地,所述移动底座包括底箱,所述底箱内固定连接有第一电机,所述底箱的侧壁转动连接有全向轮,所述全向轮与第一电机的输出轴固定相连,底箱的俯视截面为等边矩形,全向轮设置有四组,四组全向轮分别设置在底箱的四个侧边。

13、与现有技术相比,本发明提供了煤矿顶抽巷瓦斯抽采智能系统及钻孔装置,具备以下有益效果:

14、1、本发明通过智能控制模块根据传感器网络中的数据,包括气体检测模块和监测模块的数据,可以实时监测矿洞内部的气体含量、钻孔数据和钻孔装置的位置,根据这些数据,自动控制模块可以调整钻孔装置的位置和深度,以确保钻孔的准确性和精确性;

15、2、本发明通过传感器网络中的气体检测模块可以实时监测矿洞内部的气体含量,包括瓦斯等有害气体,当检测到危险气体超过安全阈值时,自动控制模块可以及时采取措施,如停止钻孔或调整钻孔位置,以确保矿工的安全;

16、3、本发明通过自动化和远程控制,工作人员可以在地面上通过远程控制模块对钻孔装置进行操作,而不需要直接进入矿井,这样可以减少人力资源的需求和钻孔时间,提高钻孔的效率;

17、4、本发明通过传感器网络中的监测模块和空间位置监控模块可以实时监测钻孔数据和钻孔装置的位置和行动路径。通过信号传输器,这些数据可以传输到设置在地面上的人工监控平台,供工作人员进行实时监控和分析;

18、5、本发明通过四组全向轮的设置,可以使该装置在矿洞内部任意移动,且当与所需钻孔位置之间存在细小的偏差时,可以快速地调整装置的位置,实现快速定位;

19、6、本发明通过快速更换钻杆,并对钻杆进行连接,从而提高钻孔效率;

20、7、本发明通过吸取顶部的气体,并自动对气体进行检测,检测后的气体吹向全向轮,对全向轮的表面进行清洁降温,使其保持良好的工作状态,减少因杂质积聚和高温导致的摩擦和损耗;

21、8、本发明通过引入遮挡气囊,钻孔机可以在钻孔时将钻杆遮住,防止矿渣飞溅,减少飞溅的矿渣对钻孔装置造成伤害。

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