CN103982216B - 一种公路瓦斯隧道的柴油机车防爆方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种公路瓦斯隧道的柴油机车防爆方法，采用对柴油机车排气系统热源进行喷淋降温的方式进行防爆，具体公开了一种包括低浓度甲烷传感器、温度传感器、车载水箱、电磁控制阀和喷淋管道等组成的防爆控制系统及对应的控制步骤。当低浓度甲烷传感器检测到柴油机车处于瓦斯危险环境时，以及温度传感器检测到柴油机车排气系统发热部件表面温度和排气口温度大于等于设定的喷淋降温温度时，电磁控制阀能够及时准确快速地启动喷淋降温系统对柴油机车排气系统危险热源进行喷淋降温控制，快速降低柴油机车排气系统温度，进而预防柴油机车排气系统热源点爆瓦斯。
Description
技术领域
本发明专利涉及一种公路瓦斯隧道的柴油机车防爆方法。
背景技术
矿井或隧道挖掘过程中瓦斯是普遍存在的可燃性气体，当处置不当瓦斯当量涌入采掘作业空间后会产生瓦斯燃烧或爆炸，给矿井或隧道施工带来不可估量的安全隐患。
特别是在瓦斯隧道施工过程中，往往需要许多大型的柴油施工机械和设备，如挖掘机、装载机、运输车等。由于柴油机车的排气系统热源部件温度一般都很高，其排气温度和排气系统热源部件表面温度足以点燃点爆开挖作业空间的高浓度瓦斯。因此，降低柴油机车排气系统温度可以有效地控制柴油机车排气系统热源点燃点爆隧道生产作业空间的高浓度瓦斯。
在此之前采用的控制方法仅仅对柴油机车排气系统的废气实施冷却处理，这样不但不能有效地控制整过排气系统危险热源，而且大大降低了柴油机车的运行动力，极大地限制了隧道大型柴油作业机械和设备的工作能力。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明所提供的一种电路结构简单，实施方便，控制可靠，安全性能更高的公路瓦斯隧道的柴油机车防爆方法，该方法是以整体降低柴油机车排气系统危险热源来控制因柴油机车排气系统热源点燃点爆隧道生产作业空间高浓度瓦斯为目的的方法。
为了解决上述技术问题，本发明中采用了如下的技术方案：
一种公路瓦斯隧道的柴油机车防爆方法，其特点在于，包括以下步骤：
1、先在机车上设置以下结构的防爆控制系统：该系统包括低浓度甲烷传感器、温度传感器、车载水箱、电磁控制阀和喷淋管道；
低浓度甲烷传感器：所述低浓度甲烷传感器设置在机车外表面并用于采集机车所在位置甲烷体积浓度信号；
温度传感器：所述温度传感器设置在柴油机车排气系统热源部件上方和排气口，并用于检测茶油机车排气系统热源部件表面温度和排气温度信号；
车载水箱：所述车载水箱安装在机车上且内蓄有冷却水；
电磁控制阀：所述电磁控制阀设置在喷淋管道和水箱连接处，电磁控制阀具有一个阀体，阀体内部具有两端和水管连通的腔室通道，腔室通道内活动设置有带弹簧的动铁堵头，阀体上还设置有电磁铁，电磁铁通断电能够控制动铁堵头克服弹簧弹力动作并实现腔室通道的通断，电磁铁和一个电源连接形成电磁阀控制回路，电磁阀控制回路中还设置有一个常闭式电子开关，所述常闭式电子开关输出端连接在电磁阀控制回路中且输入端分别与低浓度甲烷传感器和温度传感器连接，接收低浓度甲烷传感器和温度传感器信号；
喷淋管道：所述喷淋管道布置在柴油机车排气系统热源部件上部且出水方向正对柴油机车排气系统热源部件设置。
2、在机车使用时，分别采用低浓度甲烷传感器和温度传感器检测采集机车所在位置空气中的甲烷体积浓度和柴油机车排气系统热源部件表面温度，并将检测参数信号传递到电磁控制阀；
3、电磁控制阀接收到甲烷体积浓度检测参数信号和柴油机车排气系统人员部件表面温度数据信号后将甲烷体积浓度检测参数信号和柴油机车排气系统热源部件表面温度参数信号与预设值进行对比，当甲烷体积浓度和柴油机车排气系统热源部件表面温度大于等于降温喷淋系统设定值时，常闭式电子开关控制电磁控制阀开启工作，将喷淋管道与车载水箱接通，控制系统对柴油机车排气系统热源部件实施喷淋降温控制。
具体地说，本发明的公路瓦斯隧道的柴油机车防爆方法，先在机车上设置上述结构的防爆控制系统，该防爆控制系统中的电磁控制阀接收到甲烷体积浓度检测参数信号和柴油机车排气系统温度检测参数信号后将甲烷体积浓度检测参数信号和柴油机车排气系统温度检测参数信号与预设值进行对比，当甲烷体积浓度和柴油机车排气系统温度检测参数信号未达到预设值，且柴油机车在公路瓦斯隧道内正常作业时，常闭式电子开关处于正常闭合状态，冷却水不会通过喷淋器对柴油机车排气系统发热部件和排气口进行冷却喷淋。当检测到甲烷体积浓度和柴油机车排气系统温度大于等于喷淋降温设定值时，电磁控制阀输出控制信号常闭式电子开关控制电磁阀控制回路接通，使得阀体内部的腔室通道接通，使得车载水箱的冷却水通过喷淋管道喷淋到排气系统发热部件表面和排气口进行冷却，从而消除可能引发瓦斯燃烧和爆炸的危险热源。
综上所述，本发明的防爆方法，当检测到机车处于危险环境和危险工况状态时，能够及时准确快速地对柴油机车排气系统的危险热源进行控制，快速降低柴油机车排气系统发热部件表面温度和排气口温度，进而预防瓦斯隧道高浓度瓦斯被引燃引爆。采用电子开关进行控制，具有电路结构简单，实施方便，控制可靠，安全性能更高的优点，取得更好的安全保障，确保施工安全。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
具体实施时，一种公路瓦斯隧道的柴油机车防爆方法，包括以下步骤：
1、先在机车上设置以下结构的防爆控制系统：该系统包括低浓度甲烷传感器、温度传感器、车载水箱、电磁控制阀和喷淋管道；
低浓度甲烷传感器：所述低浓度甲烷传感器设置在机车外表面并用于采集机车所在位置甲烷体积浓度信号；
温度传感器：所述温度传感器设置在柴油机车排气系统热源部件上方和排气口，并用于检测茶油机车排气系统热源部件表面温度和排气温度信号；
车载水箱：所述车载水箱安装在机车上且内蓄有冷却水；
电磁控制阀：所述电磁控制阀设置在喷淋管道和水箱连接处，电磁控制阀具有一个阀体，阀体内部具有两端和水管连通的腔室通道，腔室通道内活动设置有带弹簧的动铁堵头，阀体上还设置有电磁铁，电磁铁通断电能够控制动铁堵头克服弹簧弹力动作并实现腔室通道的通断，电磁铁和一个电源连接形成电磁阀控制回路，电磁阀控制回路中还设置有一个常闭式电子开关，所述常闭式电子开关输出端连接在电磁阀控制回路中且输入端分别与低浓度甲烷传感器和温度传感器连接，接收低浓度甲烷传感器和温度传感器信号；
喷淋管道：所述喷淋管道布置在柴油机车排气系统热源部件上部且出水方向正对柴油机车排气系统热源部件设置；
2、在机车使用时，分别采用低浓度甲烷传感器和温度传感器检测采集机车所在位置空气中的甲烷体积浓度和柴油机车排气系统热源部件表面温度，并将检测参数信号传递到电磁控制阀；
3、电磁控制阀接收到甲烷体积浓度检测参数信号和柴油机车排气系统人员部件表面温度数据信号后将甲烷体积浓度检测参数信号和柴油机车排气系统热源部件表面温度参数信号与预设值进行对比，当甲烷体积浓度和柴油机车排气系统热源部件表面温度大于等于降温喷淋系统设定值时，常闭式电子开关控制电磁控制阀开启工作，将喷淋管道与车载水箱接通，控制系统对柴油机车排气系统热源部件实施喷淋降温控制。
更加具体地说，本方法包括以下步骤：
1、在柴油机车最高点安装低浓度甲烷传感器；
2、根据不同的柴油机车排气系统结构，在各发热部件上部分别安装喷淋管道和温度传感器；
3、在柴油机车排气口分别安装喷淋喷嘴和温度传感器；
4、在柴油机车最高点安装车载水箱，并使水箱储满冷却水；
5、分别连接喷淋管道和车载水箱到电磁控制阀；
6、分别将低浓度甲烷传感器和各温度传感器与电磁控制阀信号输入端相连接。
本发明对现有技术做出贡献的地方在于，在检测到甲烷超标危险信号和柴油机车排气系统危险热源温度信号后，采用对柴油机车排气系统危险热源进行降温的技术手段来消除瓦斯燃爆危险，进而提高安全保障，这是现有技术未曾公开过的；同时，本发明还公开了一种具体的防爆系统及其具体控制步骤方法，使其具有结构简单，利于实施，控制可靠，反应灵敏，降温迅速的特点这也是现有技术未曾公开过的，属于本申请具有创造性贡献的地方。
具体实施时，本发明还可以进一步包括气体成分检测，所述气体成分检测传感器设置在柴油机车外表面并用于采集柴油机车所在位置的O2、CO和H2S等有毒有害气体信号；所述电磁控制阀与所述气体成分检测传感器相连并用于接收有毒有害气体成分检测传感器的信号。这样一来，有毒有害气体成分检测传感器对隧道内的有毒有害气体进行成分分析，当隧道内氧气体积浓度小于等于设定值或空气中CO和H2S大于等于设定值时，电磁控制阀立即发出声光报警信号，避免施工人员缺氧或因吸入CO和H2S而产生中毒情况的发生。
本具体实施方式涉及的公路瓦斯隧道的柴油机车防爆方法，具体实施时，所述电磁控制阀还可以进一步和一个断电仪相连，当检测到甲烷浓度超标时，同时控制断电仪给发动机断电使其熄火。电磁控制阀还可以进一步连接显示屏幕，使其能够实时的监测公路瓦斯隧道的有毒有害气体浓度并有效地警示施工人员和对柴油机车的发动机控制电路进行控制，电磁控制阀能够通过连接的屏幕显示及报警声音提示，提醒施工人员及时检修，确保瓦斯隧道施工过程中的柴油机车处于万无一失的状态，保证瓦斯隧道施工安全。
Claims (1)
1.一种公路瓦斯隧道的柴油机车防爆方法，其特征在于，包括以下步骤：
1、先在机车上设置以下结构的防爆控制系统：该系统包括低浓度甲烷传感器、温度传感器、车载水箱、电磁控制阀和喷淋管道；
低浓度甲烷传感器：所述低浓度甲烷传感器设置在机车外表面并用于采集机车所在位置甲烷体积浓度信号，所述低浓度甲烷传感器安装在柴油机车的最高点；
温度传感器：所述温度传感器设置在柴油机车排气系统热源部件上方和排气口，并用于检测柴油机车排气系统热源部件表面温度和排气温度信号；
车载水箱：所述车载水箱安装在机车上且内蓄有冷却水；
电磁控制阀：所述电磁控制阀设置在喷淋管道和水箱连接处，电磁控制阀具有一个阀体，阀体内部具有两端和水管连通的腔室通道，腔室通道内活动设置有带弹簧的动铁堵头，阀体上还设置有电磁铁，电磁铁通断电能够控制动铁堵头克服弹簧弹力动作并实现腔室通道的通断，电磁铁和一个电源连接形成电磁阀控制回路，电磁阀控制回路中还设置有一个常闭式电子开关，所述常闭式电子开关输出端连接在电磁阀控制回路中且输入端分别与低浓度甲烷传感器和温度传感器连接，接收低浓度甲烷传感器和温度传感器信号；
喷淋管道：所述喷淋管道布置在柴油机车排气系统热源部件上部且出水方向正对柴油机车排气系统热源部件设置；
2、在机车使用时，分别采用低浓度甲烷传感器和温度传感器检测采集机车所在位置空气中的甲烷体积浓度和柴油机车排气系统热源部件表面温度，并将检测参数信号传递到电磁控制阀；
3、电磁控制阀接收到甲烷体积浓度检测参数信号和柴油机车排气系统人员部件表面温度数据信号后将甲烷体积浓度检测参数信号和柴油机车排气系统热源部件表面温度参数信号与预设值进行对比，当甲烷体积浓度和柴油机车排气系统热源部件表面温度大于等于降温喷淋系统设定值时，常闭式电子开关控制电磁控制阀开启工作，将喷淋管道与车载水箱接通，控制系统对柴油机车排气系统热源部件实施喷淋降温控制；另外预先将所述电磁控制阀和一个断电仪相连，当检测到甲烷浓度超标时，同时控制断电仪给发动机断电使其熄火。
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