CN104295318A - 一种矿井安全系统 - Google Patents

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CN104295318A CN201410409152.7A CN201410409152A CN104295318A CN 104295318 A CN104295318 A CN 104295318A CN 201410409152 A CN201410409152 A CN 201410409152A CN 104295318 A CN104295318 A CN 104295318A
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杨德志
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Sichuan Tianwei Electronic Co Ltd
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F17/00—Methods or devices for use in mines or tunnels, not covered elsewhere
    • E21F17/18—Special adaptations of signalling or alarm devices
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F1/00—Ventilation of mines or tunnels; Distribution of ventilating currents
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids

Abstract

本发明公开了一种矿井安全系统，包括瓦斯传感器、控制器、交频控制装置、电力控制装置和轴流风机，所述瓦斯传感器的信号输出端与控制器的信号采集端相连，控制器的信号输出端连接在交频控制装置的信号输入端上，交频控制装置的信号输出端连接轴流风机的电源引入接口，电力控制装置的信号输入端与控制器的信号输出端相连。本发明有利于矿井的工作环境；防爆性能好；且以上过程无需人为因数进行控制，比较可靠性高，还有利于节约矿井的人力监控投入。

Description

一种矿井安全系统
技术领域
本发明涉及矿井安防系统领域，特别是涉及一种矿井安全系统。
背景技术
瓦斯是开采煤炭过程中释放出来的无色、无味、无臭气体，有四大危害：一是可以燃烧，引起矿井火灾；二是会爆炸，导致矿毁人亡；三是浓度过高时会导致人员缺氧窒息、甚至死亡；四是会发生煤（岩）与瓦斯突出，摧毁、堵塞巷道，甚至引起人员窒息死亡、瓦斯爆炸。
现有技术中实现瓦斯由矿井中排出的手段主要为采用风机对矿道进行引风或鼓风操作，以上方式虽然实现简单，但在实际运用时存到风量不便于控制的缺陷：风量若较大，瓦斯排出彻底，但影响矿下工作环境；风量若过小，容易酿成瓦斯浓度短时间内超过5%，酿成矿难。
发明内容
针对上述实现矿井瓦斯排出方式虽然简单，但在实际运用时存到风量不便于控制的缺陷的问题，本发明提供了一种矿井安全系统。
针对上述问题，本发明提供的一种矿井安全系统通过以下技术要点来达到发明目的：一种矿井安全系统，包括瓦斯传感器、控制器、交频控制装置、电力控制装置和轴流风机，所述瓦斯传感器的信号输出端与控制器的信号采集端相连，控制器的信号输出端连接在交频控制装置的信号输入端上，交频控制装置的信号输出端连接轴流风机的电源引入接口，电力控制装置的信号输入端与控制器的信号输出端相连。
以上模块中，设置的瓦斯传感器用于监控矿井内的瓦斯气体含量，设置的控制器用于以上瓦斯气体含量的分析对比，并向交频控制装置输出频率控制信号，交频控制装置与轴流风机的电源相连，通过对轴流风机收入电力频率的控制，控制轴流风机的转速，达到控制矿道内股风量和引风量的发明目的；同时，设置的电力控制装置串联于井下的动力电源的电力传送线缆上，这样，便于实现控制器在判断出瓦斯气体长时间超过爆炸极限的极小值时，向电力控制装置输出制动信号，电力控制装置切断动力电源，以停止如钻采设备等动力机械工作，防止摩擦热或电火光引燃瓦斯气体。以上过程中，股风量和引风量的大小由瓦斯气体的含量控制，即瓦斯气体含量小时轴流风机输出功率小，有利于矿井的工作环境；且以上过程无需人为因数进行控制，比较可靠性高，还有利于节约矿井的人力监控投入。
更进一步的技术方案为：
为便于实现对矿井进行多点监控，所述瓦斯传感器不止一个。
为保证对主要有害气体均有监控能力，所述瓦斯传感器包括甲烷探头、一氧化碳探头和二氧化碳探头。
为保证矿井作业人员的人生安全，提防因为二氧化碳、氮气等气体过高造成矿井缺氧，还包括氧含量传感器，所述氧含量传感器的输出端连接在控制器的信号采集端上。
为防止因为瓦斯涌出造成短时间内瓦斯浓度骤增，操作轴流风机工作能力而影响井下人员人生安全的情况发生，还包括声光报警装置，所述声光报警装置的信号输入端与控制器的信号输出端相连。
为便于瓦斯气体浓度直观反映，还包括显示装置，所述显示装置的信号输入端连接在控制器的信号输出端上。
为便于远程监控和统筹分析，还包括传送模块，所述传送模块的信号输入端连接在控制器的信号输出端上。
    本发明具有以下有益效果：
设置的瓦斯传感器用于监控矿井内的瓦斯气体含量，设置的控制器用于以上瓦斯气体含量的分析对比，并向交频控制装置输出频率控制信号，交频控制装置与轴流风机的电源相连，通过对轴流风机收入电力频率的控制，控制轴流风机的转速，达到控制矿道内股风量和引风量的发明目的；同时，设置的电力控制装置串联于井下的动力电源的电力传送线缆上，这样，便于实现控制器在判断出瓦斯气体长时间超过爆炸极限的极小值时，向电力控制装置输出制动信号，电力控制装置切断动力电源，以停止如钻采设备等动力机械工作，防止摩擦热或电火光引燃瓦斯气体。以上过程中，股风量和引风量的大小由瓦斯气体的含量控制，即瓦斯气体含量小时轴流风机输出功率小，有利于矿井的工作环境；且以上过程无需人为因数进行控制，比较可靠性高，还有利于节约矿井的人力监控投入。
附图说明
图1为本发明所述的一种矿井安全系统一个具体实施例的模块拓扑图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但是本发明的结构不仅限于以下实施例。
实施例1：
如图1所示，一种矿井安全系统，包括瓦斯传感器、控制器、交频控制装置、电力控制装置和轴流风机，所述瓦斯传感器的信号输出端与控制器的信号采集端相连，控制器的信号输出端连接在交频控制装置的信号输入端上，交频控制装置的信号输出端连接轴流风机的电源引入接口，电力控制装置的信号输入端与控制器的信号输出端相连。
本实施例中，设置的瓦斯传感器用于监控矿井内的瓦斯气体含量，设置的控制器用于以上瓦斯气体含量的分析对比，并向交频控制装置输出频率控制信号，交频控制装置与轴流风机的电源相连，通过对轴流风机收入电力频率的控制，控制轴流风机的转速，达到控制矿道内股风量和引风量的发明目的；同时，设置的电力控制装置串联于井下的动力电源的电力传送线缆上，这样，便于实现控制器在判断出瓦斯气体长时间超过爆炸极限的极小值时，向电力控制装置输出制动信号，电力控制装置切断动力电源，以停止如钻采设备等动力机械工作，防止摩擦热或电火光引燃瓦斯气体。以上过程中，股风量和引风量的大小由瓦斯气体的含量控制，即瓦斯气体含量小时轴流风机输出功率小，有利于矿井的工作环境；且以上过程无需人为因数进行控制，比较可靠性高，还有利于节约矿井的人力监控投入。
实施例2：
本实施例在实施例1的基础上作进一步限定，如图1，为便于实现对矿井进行多点监控，所述瓦斯传感器不止一个。
为保证对主要有害气体均有监控能力，所述瓦斯传感器包括甲烷探头、一氧化碳探头和二氧化碳探头。
为保证矿井作业人员的人生安全，提防因为二氧化碳、氮气等气体过高造成矿井缺氧，还包括氧含量传感器，所述氧含量传感器的输出端连接在控制器的信号采集端上。
为防止因为瓦斯涌出造成短时间内瓦斯浓度骤增，操作轴流风机工作能力而影响井下人员人生安全的情况发生，还包括声光报警装置，所述声光报警装置的信号输入端与控制器的信号输出端相连。
为便于瓦斯气体浓度直观反映，还包括显示装置，所述显示装置的信号输入端连接在控制器的信号输出端上。
为便于远程监控和统筹分析，还包括传送模块，所述传送模块的信号输入端连接在控制器的信号输出端上。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种矿井安全系统，其特征在于，包括瓦斯传感器、控制器、交频控制装置、电力控制装置和轴流风机，所述瓦斯传感器的信号输出端与控制器的信号采集端相连，控制器的信号输出端连接在交频控制装置的信号输入端上，交频控制装置的信号输出端连接轴流风机的电源引入接口，电力控制装置的信号输入端与控制器的信号输出端相连。
2.根据权利要求1所述的一种矿井安全系统，其特征在于，所述瓦斯传感器不止一个。
3.根据权利要求1所述的一种矿井安全系统，其特征在于，所述瓦斯传感器包括甲烷探头、一氧化碳探头和二氧化碳探头。
4.根据权利要求1所述的一种矿井安全系统，其特征在于，还包括氧含量传感器，所述氧含量传感器的输出端连接在控制器的信号采集端上。
5.根据权利要求1所述的一种矿井安全系统，其特征在于，还包括声光报警装置，所述声光报警装置的信号输入端与控制器的信号输出端相连。
6.根据权利要求1所述的一种矿井安全系统，其特征在于，还包括显示装置，所述显示装置的信号输入端连接在控制器的信号输出端上。
7.根据权利要求1所述的一种矿井安全系统，其特征在于，还包括传送模块，所述传送模块的信号输入端连接在控制器的信号输出端上。
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