煤礦井下工作面自動化安全保護(hù)系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及礦用安全設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及煤礦井下工作面自動化安全保護(hù)系統(tǒng)。
[0002]【背景技術(shù)】:
現(xiàn)有的井下安全供風(fēng)設(shè)備當(dāng)主風(fēng)機(jī)停電、檢修或故障時，備用風(fēng)機(jī)有可能不自動啟動(如圖2《單硐供風(fēng)示意圖》，主風(fēng)機(jī)和備用風(fēng)機(jī)都是給一條風(fēng)管供風(fēng)，而不是兩條風(fēng)管，所以才出現(xiàn)工作面供風(fēng)問題不足的現(xiàn)象)，或者因為風(fēng)筒脫節(jié)(風(fēng)筒接頭損壞)、撕裂、巷道擠壓導(dǎo)致風(fēng)管變形后，都會導(dǎo)致工作面供風(fēng)不足或無風(fēng)，按照《煤礦安全生產(chǎn)規(guī)程》，上述情況嚴(yán)禁無風(fēng)作業(yè)。針對上述情況，工作人員想要撤離工作面，近則幾百米，遠(yuǎn)則幾千米，屬于無風(fēng)撤離，增加了不安全因素。
[0003]此外，在開采過程中往往會出現(xiàn)粉塵超標(biāo)，工作面現(xiàn)場粉塵污染嚴(yán)重等問題，危害工人健康，還可能會弓I起煤塵爆炸。雖然國內(nèi)部分煤礦(開溧)已經(jīng)在迎頭配備了除塵風(fēng)機(jī)，但自動化程度低，人員只能手動開啟，增加了工作難度。
[0004]按照《煤礦安全生產(chǎn)規(guī)程》，迎頭掘進(jìn)機(jī)運作時，工作人員不準(zhǔn)在掘進(jìn)機(jī)附近作業(yè)。但實際生產(chǎn)過程中，往往會遇到掘進(jìn)機(jī)開啟時，旁邊還有工作人員進(jìn)行其他作業(yè)。國內(nèi)關(guān)于掘進(jìn)機(jī)傷人的事故也屢見不鮮。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的是提供煤礦井下工作面自動化安全保護(hù)系統(tǒng)，它針對現(xiàn)有技術(shù)缺陷，對井下工作面設(shè)計了一套自動化保護(hù)體系，解決煤礦井下安全生產(chǎn)，防止瓦斯爆炸、煤塵爆炸、一氧化碳中毒、機(jī)械傷人，降低開采過程中粉塵對工作人員的傷害，防止無風(fēng)作業(yè)等問題。
[0006]為了解決【背景技術(shù)】所存在的問題，本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案:它包含可編程控制器、風(fēng)筒壓力傳感器、瓦斯傳感器、CO傳感器、CO2傳感器、溫度傳感器、粉塵傳感器、煙霧傳感器、遠(yuǎn)紅外近身保護(hù)傳感器、隔爆兼本安型礦用UPS電源箱、顯示裝置、井下通信分站、井上監(jiān)控中心、多級供風(fēng)控制繼電器組、水噴霧控制繼電器、除塵風(fēng)機(jī)開?？刂评^電器、掘進(jìn)機(jī)停車或其他設(shè)備停車?yán)^電器、饋電開關(guān)控制繼電器，所述的可編程控制器的輸入端分別連接有風(fēng)筒壓力傳感器、瓦斯傳感器、CO傳感器、CO2傳感器、溫度傳感器、粉塵傳感器、煙霧傳感器、遠(yuǎn)紅外近身保護(hù)傳感器、隔爆兼本安型礦用UPS電源箱，風(fēng)筒壓力傳感器、瓦斯傳感器、CO傳感器、CO2傳感器、溫度傳感器、粉塵傳感器、煙霧傳感器、遠(yuǎn)紅外近身保護(hù)傳感器均與隔爆兼本安型礦用UPS電源箱連接，所述可編程控制器的輸出端連接有顯示裝置、井下通信分站、多級供風(fēng)控制繼電器組、水噴霧控制繼電器、除塵風(fēng)機(jī)開?？刂评^電器、掘進(jìn)機(jī)停車或其他設(shè)備停車?yán)^電器、饋電開關(guān)控制繼電器，井下通信分站與井上監(jiān)控中心連接，多級供風(fēng)控制繼電器組與高壓風(fēng)管開閉電磁閥組連接，高壓風(fēng)管開閉電磁閥組連接高壓風(fēng)管減壓設(shè)備連接，水噴霧控制繼電器與高壓水管開閉電磁閥連接，高壓水管開閉電磁閥與高壓水管水霧噴淋設(shè)備連接，除塵風(fēng)機(jī)開?？刂评^電器與礦用除塵風(fēng)機(jī)連接，掘進(jìn)機(jī)停車或其他設(shè)備停車?yán)^電器與掘進(jìn)機(jī)及其他設(shè)備連接，饋電開關(guān)控制繼電器組與礦用饋電開關(guān)，高壓風(fēng)管開閉電磁閥組和高壓水管開閉電磁閥均與隔爆兼本安型礦用UPS電源箱連接。
[0007]本發(fā)明具有以下有益效果:它針對現(xiàn)有技術(shù)缺陷，對井下工作面設(shè)計了一套自動化保護(hù)體系，解決煤礦井下安全生產(chǎn)，防止瓦斯爆炸、煤塵爆炸、一氧化碳中毒、機(jī)械傷人，降低開采過程中粉塵對工作人員的傷害，防止無風(fēng)作業(yè)等問題。
[0008]【附圖說明】:
圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是【背景技術(shù)】單硐供風(fēng)示意圖；
圖3是本發(fā)明多級供風(fēng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]【具體實施方式】:
參看圖1和圖3，本【具體實施方式】采用以下技術(shù)方案:它包含可編程控制器1、風(fēng)筒壓力傳感器2、瓦斯傳感器3、CO傳感器4、CO2傳感器5、溫度傳感器6、粉塵傳感器7、煙霧傳感器8、遠(yuǎn)紅外近身保護(hù)傳感器9、隔爆兼本安型礦用UPS電源箱10、顯示裝置11、井下通信分站12、多級供風(fēng)控制繼電器組13、水噴霧控制繼電器14、除塵風(fēng)機(jī)開?？刂评^電器15、掘進(jìn)機(jī)停車或其他設(shè)備停車?yán)^電器16、饋電開關(guān)控制繼電器17，所述的可編程控制器I的輸入端分別連接有風(fēng)筒壓力傳感器2、瓦斯傳感器3、CO傳感器4、CO2傳感器5、溫度傳感器6、粉塵傳感器7、煙霧傳感器8、遠(yuǎn)紅外近身保護(hù)傳感器9、隔爆兼本安型礦用UPS電源箱10，風(fēng)筒壓力傳感器2、瓦斯傳感器3、CO傳感器4、CO2傳感器5、溫度傳感器6、粉塵傳感器7、煙霧傳感器8、遠(yuǎn)紅外近身保護(hù)傳感器9均與隔爆兼本安型礦用UPS電源箱10連接，所述可編程控制器I的輸出端連接有顯示裝置11、井下通信分站12、多級供風(fēng)控制繼電器組13、水噴霧控制繼電器14、除塵風(fēng)機(jī)開停控制繼電器15、掘進(jìn)機(jī)停車或其他設(shè)備停車?yán)^電器16、饋電開關(guān)控制繼電器17，井下通信分站12與井上監(jiān)控中心18連接，多級供風(fēng)控制繼電器組13與高壓風(fēng)管開閉電磁閥組19連接，高壓風(fēng)管開閉電磁閥組19連接高壓風(fēng)管減壓噴頭20連接，水噴霧控制繼電器14與高壓水管開閉電磁閥21連接，高壓水管開閉電磁閥21與高壓水管水霧噴淋設(shè)備22連接，除塵風(fēng)機(jī)開?？刂评^電器15與礦用除塵風(fēng)機(jī)23連接，掘進(jìn)機(jī)停車或其他設(shè)備停車?yán)^電器16與掘進(jìn)機(jī)及其他設(shè)備24連接，饋電開關(guān)控制繼電器17與礦用饋電開關(guān)25,聞壓風(fēng)管開閉電磁閥組19和聞壓水管開閉電磁閥21均與隔爆兼本安型礦用UPS電源箱10連接。
[0010]瓦斯單元:瓦斯是煤礦安全生產(chǎn)的大敵，每年都有不少的煤礦發(fā)生瓦斯爆炸，造成人員傷亡，礦井嚴(yán)重受到破壞。為了防止瓦斯超限、爆炸，本系統(tǒng)能夠利用甲烷傳感器自動監(jiān)測工作面瓦斯?jié)舛取D3多級供風(fēng)結(jié)構(gòu)示意圖中，多級供風(fēng)控制繼電器組13由三個繼電器組成，分別對應(yīng)高壓風(fēng)管開閉電磁閥組19的三個電磁閥，組成三級加風(fēng)壓。當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到系統(tǒng)設(shè)定濃度時，系統(tǒng)會自動啟動高壓風(fēng)管開閉電磁閥組19并報警，開啟一級電磁閥加風(fēng)壓，打開高壓風(fēng)管吹散工作面瓦斯，有效降低了迎頭瓦斯?jié)舛?。?dāng)瓦斯?jié)舛冉档拖到y(tǒng)某一設(shè)定值時，19閉合，關(guān)閉高壓風(fēng)管。如果在一級加壓情況下瓦斯?jié)舛炔唤祷蛘咴黾?，系統(tǒng)會控制二級或三級電磁閥進(jìn)行二級或三級加風(fēng)壓。同時，為防止機(jī)械摩擦、矸石碰撞等產(chǎn)生的火花點燃引起瓦斯爆炸，系統(tǒng)會利用14控制21開啟高壓水管進(jìn)行噴霧降溫，當(dāng)高壓風(fēng)管關(guān)閉后，高壓水管噴霧也隨即關(guān)閉。如果工作面瓦斯涌出量過大，上述措施不能降低瓦斯?jié)舛葧r，按照《煤礦安全生產(chǎn)規(guī)定》，瓦斯?jié)舛瘸^1.5%時，系統(tǒng)驅(qū)動17控制礦用饋電開關(guān)，停止對工作面供電。但由于該系統(tǒng)采用一套隔爆兼本安型礦用UPS電源箱進(jìn)行供電，高壓供風(fēng)和噴霧還會持續(xù)開啟4小時，為后續(xù)的處理做鋪墊。上述情況都會以485通信方式經(jīng)過井下通信分站傳輸給地面監(jiān)控中心，做到全方位立體化保護(hù)。
[0011]—氧化碳單元:一氧化碳濃度超標(biāo)不僅會導(dǎo)致工作人員一氧化碳中毒死亡，而且還有爆炸的危險。因此，工