煤矿井下瓦斯自动抑爆装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种煤矿井下瓦斯自动抑爆装置，包括设置在采煤工作面的上隅角处且用于对采煤工作面的上隅角处的甲烷浓度进行实时检测的红外甲烷浓度传感器和用于喷洒水雾降低瓦斯浓度并降尘阻燃的喷雾器，以及与红外甲烷浓度传感器的输出端连接的控制器；喷雾器通过水管以及设置在水管上的电磁阀、水压表和水泵与水源连接，电磁阀和水泵均与控制器的输出端连接；控制器上接有触摸式液晶显示屏、用于检测采煤工作面的上隅角处的温湿度的温湿度传感器和用于通过以太网与地面监控计算机连接并通信的以太网通信模块。本实用新型结构简单，设计合理，实现方便，使用操作便捷，功能完备，提高了煤矿井下的安全性，实用性强，便于推广使用。
【专利说明】
煤矿井下瓦斯自动抑爆装置
技术领域
[0001]本实用新型属于煤矿安全技术领域，具体涉及一种煤矿井下瓦斯自动抑爆装置。
【背景技术】
[0002]煤矿井下有些场所常出现瓦斯积聚而超限，尤其是高瓦斯矿的采煤工作面上隅角，由于风流拐角流动不畅以及风流拐弯时产生涡流现象对采空区瓦斯的吸引，此处极易发生瓦斯积聚超限，存在着极大的安全隐患，极易发生瓦斯爆炸。而目前市场上，现有的抑制爆炸装置主要针对爆炸产生后的快速控制，但如何在瓦斯爆炸前就能抑制爆炸，国内外都未有较好的技术手段。
[0003]瓦斯爆炸必备的三项基本条件是:(I)瓦斯浓度达到5%?16%之间；(2)要有明火，明火源的温度650°C以上；(3)要有空气中的氧气，空气处处都存在，这项条件可以不计。当满足上述条件时，瓦斯才能爆炸。
[0004]然而如果只是瓦斯自己爆炸，其威力和杀伤力还不是很大，只有当瓦斯引燃煤尘一起爆炸才显示其较大的杀伤力和破坏力。瓦斯犹如雷管，煤尘犹如炸药，雷管没有炸药，爆炸威力有限。因为煤尘爆炸产生900 °C以上高温，产生强大的冲击波和大量的⑶气体，而瓦斯爆炸产生CO2气体。为此，不难看出高瓦斯煤矿工作面上隅角或其他瓦斯积聚场所抑制瓦斯爆炸固然很重要，但在抑制爆炸的同时，如果能抑制该场所煤尘浓度也很重要。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种煤矿井下瓦斯自动抑爆装置，其结构简单，设计合理，实现方便，使用操作便捷，功能完备，提高了煤矿井下的安全性，实用性强，使用效果好，便于推广使用。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种煤矿井下瓦斯自动抑爆装置，其特征在于:包括设置在采煤工作面的上隅角处且用于对采煤工作面的上隅角处的甲烷浓度进行实时检测的红外甲烷浓度传感器和用于喷洒水雾降低瓦斯浓度并降尘阻燃的喷雾器，以及与红外甲烷浓度传感器的输出端连接的控制器;所述喷雾器通过水管以及设置在水管上的电磁阀、水压表和水栗与水源连接，所述电磁阀和水栗均与控制器的输出端连接;所述控制器上接有触摸式液晶显示屏、用于检测采煤工作面的上隅角处的温湿度的温湿度传感器和用于通过以太网与地面监控计算机连接并通信的以太网通信模块。
[0007]上述的煤矿井下瓦斯自动抑爆装置，其特征在于:所述红外甲烷浓度传感器的型号为 G JH100。
[0008]上述的煤矿井下瓦斯自动抑爆装置，其特征在于:所述控制器为型号为S7-300的PLC模块。
[0009]上述的煤矿井下瓦斯自动抑爆装置，其特征在于:所述温湿度传感器的型号为SHTll0
[0010]上述的煤矿井下瓦斯自动抑爆装置，其特征在于:所述以太网通信模块的型号为CP243-lo
[0011 ]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0012]1、本实用新型的结构简单，设计合理，实现方便。
[0013]2、本实用新型的使用操作便捷，安装后，能够实现煤矿井下瓦斯自动抑爆，无需工作人员进行瓦斯浓度现场采集，节省人力物力。
[0014]3、本实用新型由于采用了高速高密度水雾来降低瓦斯浓度，因此在抑制爆炸的同时，还能抑制煤矿降雪的煤尘浓度，功能完备。
[0015]4、本实用新型能够将煤矿井下甲烷浓度和温湿度通过以太网通信模块和以太网发送给地面监控计算机，供地面工作人员对采煤工作面的上隅角处的甲烷浓度和温湿度以及该瓦斯自动抑爆装置的工作状态进行了解，方便实用。
[0016]5、本实用新型的推广使用，将提高煤矿井下的安全性，实用性强，使用效果好，便于推广使用。
[0017]综上所述，本实用新型的结构简单，设计合理，实现方便，使用操作便捷，功能完备，提高了煤矿井下的安全性，实用性强，使用效果好，便于推广使用。
[0018]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型的结构示意图。
[0020]图2为本实用新型的使用状态示意图。
[0021]附图标记说明:
[0022]I—电磁阀； 2—水压表；3—水源；
[0023]4—水管； 5—控制器；6—水栗；
[0024]7—红外甲烷浓度传感器；8—喷雾器；9一采煤工作面的上隅角；
[0025]10—温湿度传感器； 11 一以太网通信模块；12—触摸式液晶显示屏；
[0026]13 一回风巷； 14 一回风风流；15—进风巷；
[0027]16—进风巷风流； 17—采煤工作面；18—工作面风流；
[0028]19 一采空区；20—采煤机。
【具体实施方式】
[0029]如图1和图2所示，本实用新型的煤矿井下瓦斯自动抑爆装置，包括设置在采煤工作面的上隅角9处且用于对采煤工作面的上隅角9处的甲烷浓度进行实时检测的红外甲烷浓度传感器7和用于喷洒水雾降低瓦斯浓度并降尘阻燃的喷雾器8，以及与红外甲烷浓度传感器7的输出端连接的控制器5;所述喷雾器8通过水管4以及设置在水管4上的电磁阀1、水压表2和水栗6与水源3连接，所述电磁阀I和水栗6均与控制器5的输出端连接;所述控制器5上接有触摸式液晶显示屏12、用于检测采煤工作面的上隅角9处的温湿度的温湿度传感器10和用于通过以太网与地面监控计算机连接并通信的以太网通信模块11。
[0030]本实施例中，所述红外甲烷浓度传感器7的型号为GJH100。所述控制器5为型号为S7-300的PLC模块。所述温湿度传感器1的型号为SHT11。所述以太网通信模块11的型号为CP243-lo
[0031]如图2所示，本实用新型应用在煤矿井下，煤矿井下，回风巷13中有回风风流14，进风巷15中有进风巷风流16，采煤工作面17中有工作面风流18，采煤机20在采煤工作面17运行，采煤机20运行的后方为采空区19。
[0032]本实用新型时，将水源3设置在回风巷13中，由于采煤工作面的上隅角9处容易产生瓦斯积聚，因此将红外甲烷浓度传感器7、控制器5、触摸式液晶显示屏12、温湿度传感器
10、以太网通信模块11和喷雾器8均设置在采煤工作面的上隅角9处，红外甲烷浓度传感器7对采煤工作面的上隅角9处的甲烷浓度进行实时检测并将检测到的甲烷浓度信号实时输出给控制器5，控制器5将其接收到的甲烷浓度信号与预先设定的甲烷浓度上限值和甲烷浓度下限值进行比对，当甲烷浓度超出甲烷浓度上限值时，控制器5控制水栗6启动，电磁阀I打开，水源3处的水经过水栗6加压后通过水管4传输给喷雾器8，喷雾器8喷出高速高密度水雾，向瓦斯集聚区域旋喷，使浓度超限瓦斯驱散到风流中带走，瓦斯浓度降低了，高速高密度水雾同时也达到了降尘阻燃等目的，当甲烷浓度低到甲烷浓度下限值时，控制器5控制水栗6关闭，电磁阀I关闭，水雾停止喷射。
[0033]以上工作过程中，温湿度传感器10对采煤工作面的上隅角9处的温湿度进行实时检测并将检测到的信号输出给控制器5，控制器5控制触摸式液晶显示屏12对甲烷浓度和温湿度进行实时显示，另外，控制器5还能够将甲烷浓度和温湿度通过以太网通信模块11和以太网发送给地面监控计算机，供地面工作人员对采煤工作面的上隅角9处的甲烷浓度和温湿度以及该瓦斯自动抑爆装置的工作状态进行了解。
[0034]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【主权项】
1.一种煤矿井下瓦斯自动抑爆装置，其特征在于:包括设置在采煤工作面的上隅角(9)处且用于对采煤工作面的上隅角(9)处的甲烷浓度进行实时检测的红外甲烷浓度传感器(7)和用于喷洒水雾降低瓦斯浓度并降尘阻燃的喷雾器(8)，以及与红外甲烷浓度传感器(7)的输出端连接的控制器(5);所述喷雾器(8)通过水管(4)以及设置在水管(4)上的电磁阀(1)、水压表(2)和水栗(6)与水源(3)连接，所述电磁阀(I)和水栗(6)均与控制器(5)的输出端连接;所述控制器(5)上接有触摸式液晶显示屏(12)、用于检测采煤工作面的上隅角(9)处的温湿度的温湿度传感器(10)和用于通过以太网与地面监控计算机连接并通信的以太网通信模块(11)。2.按照权利要求1所述的煤矿井下瓦斯自动抑爆装置，其特征在于:所述红外甲烷浓度传感器(7)的型号为GJH100。3.按照权利要求1所述的煤矿井下瓦斯自动抑爆装置，其特征在于:所述控制器(5)为型号为S7-300的PLC模块。4.按照权利要求1所述的煤矿井下瓦斯自动抑爆装置，其特征在于:所述温湿度传感器(10)的型号为SHT11。5.按照权利要求1所述的煤矿井下瓦斯自动抑爆装置，其特征在于:所述以太网通信模块(11)的型号为CP243-1。
【文档编号】E21F7/00GK205618192SQ201620372897
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年4月28日
【发明人】王丽雯
【申请人】西安科技大学