CN106437818A - 一种隔爆棚的自动控制系统 - Google Patents

Abstract

一种隔爆棚的自动控制系统，属于煤矿领域，包括控制箱，控制器，显示器，进水管，控制线，分水管，水位传感器，进水电磁阀，水袋，横梁；所述的控制箱安装在巷道壁上；控制器安装在控制箱内；所述的显示器安装在控制箱内；所述的进水管安装在巷道壁上；所述的控制线安装在控制器与水位传感器和进水电磁阀之间；所述的分水管安装在横梁上；水位传感器安装在分水管位于水袋内的一端；进水电磁阀安装在分水管的进入水袋分支部分中部；所述的水袋由柔性材料制成；所述的横梁安装在巷道上部，具有能够实现自动控制隔爆棚的加水及水位监控，既节省了人工，消除了操作人员的安全隐患，有能够保证水袋内的水符合设计要求，满足隔爆功能的特点。

Description

一种隔爆棚的自动控制系统

技术领域

本发明属于煤矿领域，特别涉及一种隔爆棚的自动控制系统。

背景技术

在煤矿企业的生产过程中，井下巷道是采煤工作的重要工作场所，通过巷道进入到采煤工作面进行煤炭的采掘和运输等工作；在采煤工作中，由于采掘面有可能会存在瓦斯等危险气体，当危险气体在巷道内的空气中超过一定的比例时，会产生爆炸，对工作人员的生命及巷道内的设备及物品造成严重危害；在现有多数煤矿企业的采煤工作中，为了减轻由于瓦斯爆炸对巷道内的人员和物资的危害，在巷道内设置隔爆棚；所述的隔爆棚是在巷道的上部采用多层悬挂在横梁上的水袋，平行排列一定的巷道长度区域内，这样在产生瓦斯爆炸时，爆炸所产生的冲击波首先冲击水袋，通过水袋内的水吸收瓦斯爆炸产生的冲击波，以减少爆炸能量，从而减少对巷道内人员和物资的损害程度；现有的隔爆棚大多采用柔性材料如帆布，在其上面涂覆隔水涂层，制成长方形上开口的水袋，悬挂在安装在巷道上部的横梁上，均匀间隔布置，布满巷道的横向宽度；这样布置的水袋设置多排，占据巷道的一定长度，能够吸收更多的爆炸能量；通常情况下，为了不影响巷道内的人员和设备在巷道内运动，隔爆棚往往设置的距离巷道地面较高，随着时间的延长，水袋内的水会蒸发，需要往水袋内加水；在加水过程中由于高度较高，加水人员需要站在梯子上进行，由于巷道内地面不平整又有斜度，给加水的工作人员造成安全隐患；同时，由于水袋位置较高，人员看不到水袋内的水是否是在设定的水位，所以，需要经常检查每个水袋内的水位，花费大量人力物力，工作效率低下；再者，由于加水人员在高空工作，不容易掌握加水水管，也不容易控制加水量，造成如果加水过少，影响其隔爆棚的隔爆效果，加水过多溢出到巷道地面，造成地面湿滑，影响人员和设备通行。

发明内容

针对现有的煤矿井下隔爆棚存在的上述问题，本发明提出一种隔爆棚的自动控制系统，其特征在于：包括控制箱，控制器，显示器，进水管，控制线，分水管，水位传感器，进水电磁阀，水袋，横梁；所述的控制箱安装在巷道壁上，为钢板制成的防爆箱，箱盖上有防爆玻璃制作的观察窗口；所述的控制器安装在控制箱内，与显示器及水位传感器和进水电磁阀连接；所述的显示器安装在控制箱内，其安装位置与控制箱盖上的观察窗对应，固定在控制箱上并与控制器连接；所述的进水管安装在巷道壁上，一端与水源连接，另一端与分水管连接；所述的控制线安装在控制器与水位传感器和进水电磁阀之间；所述的分水管安装在横梁上，并通过分支延伸到每个水袋内；所述的分水管由柔性材料制成；所述的水位传感器安装在分水管位于水袋内的一端，与分水管固定连接并通过控制线与控制器连接；所述的进水电磁阀安装在分水管的进入水袋分支部分中部，并通过控制线与控制器连接；所述的水袋由柔性材料制成，悬挂在横梁上根据巷道的高度及通行设备的高度设置悬挂高度；所述的横梁安装在巷道上部，两端与巷道两侧壁固定连接，并设置有悬挂水袋的挂接元素。

有益效果

本发明的有益效果在于，能够实现自动控制隔爆棚的加水及水位监控，既节省了人工，消除了操作人员的安全隐患，有能够保证水袋内的水符合设计要求，满足隔爆功能。

附图说明

图1是本发明的结构原理示意图

1.控制箱，2.进水管，3.控制线，4.分水管，5.水位传感器，6.进水电磁阀，7.水袋，8.横梁。

具体实施方式

为了进一步说明本发明的技术方案，现结合附图说明本发明的具体实施方式，如图1，本例中选用市售的本行业通用的适用于煤矿井下应用的带有透明观察窗的防爆控制箱作为控制箱1，并将控制箱1安装 煤矿井下巷道侧壁上固定，这样做是为了适应煤矿井下作业的安全要求，避免产生新的安全隐患，同时能够在控制箱1的外部就能够实时观察各个水袋7的水位状态；控制箱1内的控制器可以采用PLC或者单片机；本例中选用PLC作为控制器，并根据水袋7的数量配置PLC的控制点数，将其安装在控制箱1内并与电源、显示屏、水位传感器5、进水电磁阀6通过控制线3进行连接；这样做是为了采用成熟的控制器产品，使得控制器的工作稳定可靠，节省设计和制造时间；本例中选用与PLC匹配的触摸屏作为显示屏，将其安装在控制箱1内，并与控制箱1上的观察窗对应，并与控制器连接，这样方便设定各个功能元件的工作参数，并显示每个水袋7内水的状态，便于监控；本例中选用市售的塑料材质的水管作为进水管2，将其安装在隔爆棚附近的巷道侧壁上，一端与水源连通，另一端与分水管4连通，这样相比采用钢铁管材能够减少爆炸发生时产生的二次伤害的严重程度；本例中选用市售的适合于井下应用的控制线作为控制线3，将控制线3固定在巷道壁和横梁上两端与需要连接的功能元件连接；本例中选用柔性材质如橡胶或者塑料制成的水管作为分水管4，将其一端与进水管2连接，另一端伸入到每个水袋7内，保持距离水袋7底部的距离一致，这样能够保证获得最佳的隔爆效果所需的水量，同时防止产生爆炸时产生二次伤害；本例中采用市售的本行业通用的水位传感器作为水位传感器5，将其安装在每个水袋7内的分水管4端部，通过控制线3余控制器连接，这样能够实时监测每个水袋7内的水位情况；本例中采用市售的水管用电磁阀作为进水电磁阀6，将其安装在分水管4位于水袋7一端的端部附近，并将分水管4隔离成两段空间，也就是说进水电磁阀6关闭状态时，分水管4位于水袋7一端没有水流流出，进水电磁阀6开启状态时，水流从分水管4位于水袋7一端的出口流出到水袋7内；这样为了方便控制每个水袋7内的进水量，以保持每个水袋7内的水都符合设定的水位，使得隔爆棚处于最佳的隔爆状态；本例中选用经过处理的本行业通用的不透水帆布作为水袋7的材料，将其制成袋状空腔体，上部开口，并设置挂接孔，按照设计要求选择一定的数量，均匀分布挂接在横梁8上；本例中选用薄壁轻质钢梁作为横梁8，将其两端固定按照在巷道壁上，平行排列多个，将水袋7挂接在横梁8上，这样就完成了本发明的实施；应用时，根据设计要求，设计好横梁8的个数以及每个横梁8上水袋7的个数，并根据设计要求，设定控制器的工作参数，也就是控制水袋7内的最高水位和最低水位，并设定好在显示屏上显示各个水袋7内的水位状态示意图；开启电源，水通过进水管2分配到各个分水管4，进入水袋7内，当水袋7内的水位达到设定的最高水位时，控制器指令进水电磁阀6关闭，分水管4停止向水袋7内供水；随着水袋内的水蒸发或其他损失，当水袋7内的水位低于设定的最低水位时，水位传感器5发出信号，通过控制线3传递给控制器，控制器发出指令，开启相对应的水袋7内的进水电磁阀6，分水管4向此水袋7内供水，直到水袋7内的水位达到设定的最高水位值，水位传感器5再次发出信号，控制器发出指令进水电磁阀6关闭，完成水量调节循环；整个过程不需要人工参与，减少了人工加水的安全隐患，保证了隔爆棚始终处于设计的最佳隔爆状态；另外，本发明还可以在控制箱1内设置报警器，同时在控制器内设定相应的参数，如果水源缺水或者水袋7因为漏水而长时间不能将水加到设定水位，报警器报警，在显示屏上显示相应的故障原因，提醒操作人员检修相应的故障位置。

Claims (1)

1.一种隔爆棚的自动控制系统，其特征在于：包括控制箱，控制器，显示器，进水管，控制线，分水管，水位传感器，进水电磁阀，水袋，横梁；所述的控制箱安装在巷道壁上，为钢板制成的防爆箱，箱盖上有防爆玻璃制作的观察窗口；所述的控制器安装在控制箱内，与显示器及水位传感器和进水电磁阀连接；所述的显示器安装在控制箱内，其安装位置与控制箱盖上的观察窗对应，固定在控制箱上并与控制器连接；所述的进水管安装在巷道壁上，一端与水源连接，另一端与分水管连接；所述的控制线安装在控制器与水位传感器和进水电磁阀之间；所述的分水管安装在横梁上，并通过分支延伸到每个水袋内；所述的分水管由柔性材料制成；所述的水位传感器安装在分水管位于水袋内的一端，与分水管固定连接并通过控制线与控制器连接；所述的进水电磁阀安装在分水管的进入水袋分支部分中部，并通过控制线与控制器连接；所述的水袋由柔性材料制成，悬挂在横梁上根据巷道的高度及通行设备的高度设置悬挂高度；所述的横梁安装在巷道上部，两端与巷道两侧壁固定连接，并设置有悬挂水袋的挂接元素。