CN107575260B - 一种井下工作面空气净化与环境调控移动式新设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及采矿行业矿工安全保障技术领域，特指一种井下工作面空气净化与环境调控移动式新设备，包括行走装置、隔离装置、通风除尘与降温装置、喷雾装置、监控装置与供氧装置，行走装置由机动汽车基础组件构成的车载平台，包括车头、车身、轮胎与发动机组，隔离装置、通风除尘与降温装置、喷雾装置、监控装置与供氧装置均设于车载平台上。通过行走装置的车载式设计，集空气净化和环境调控的功能，调节特定工作面的环境至矿工最适合工作条件，其结构简单，运行方便，不仅能实现在无轨开采巷道中的机械化控制，同时能有效实现工作面的环境监控、降尘降温、空气优化等功能，根本保障矿工井下作业时的生命健康。

Description

一种井下工作面空气净化与环境调控移动式新设备

技术领域

本发明涉及采矿行业矿工安全保障技术领域，特指一种井下工作面空气净化与环境调控移动式新设备。

背景技术

随着矿井的采掘深度逐渐增加，特别是针对于深部独头巷道开采，深部环境温度高于近地表巷道，不适于矿工井下作业，另外，独头掘进空气流通差，以致井下氧气含量不够充足，一旦发生有害气体的泄露，难于及时排出，同时工作面作业会产生大量可吸入颗粒物，造成工作环境空气质量差，从而严重影响矿工的身体健康。在现有矿井设备中，虽然设置了通风管道但采用的是总的通风系统，属于全局式通风，难于满足局部通风质量的需求，也不能调控局部环境。目前广泛采用的局扇通风，虽然在一定程度上加强了通风效果，但是空气质量同样难于保证，且也无法实现环境调控。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种井下工作面空气净化与环境调控移动式新设备，通过行走装置的车载式设计，集空气净化和环境调控的功能，调节特定工作面的环境至矿工最适合工作条件，其结构简单，运行方便，不仅能实现在无轨开采巷道中的机械化控制，同时能有效实现工作面的环境监控、降尘降温、空气优化等功能，根本保障矿工井下作业时的生命健康。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种井下工作面空气净化与环境调控移动式新设备，包括行走装置、隔离装置、通风除尘与降温装置、喷雾装置、监控装置与供氧装置，行走装置由机动汽车基础组件构成的车载平台，包括车头、车身、轮胎与发动机组，隔离装置、通风除尘与降温装置、喷雾装置、监控装置与供氧装置均设于车载平台上。

进一步而言，所述车头后部位置两侧分别设有隔离装置，隔离装置由隔热塑料膜、多个红外线感应器、多根可伸缩支架与多个缓冲海棉对应设置组成，多根可伸缩支架以中心柱为圆心环形均匀分布，隔热塑料膜胶粘于可伸缩支架上，红外线感应器设于可伸缩支架端部上，相邻两个红外线感应器之间的隔热塑料膜边缘胶粘缓冲海棉，隔离装置通过安装于车身上的按钮式开关启动工作。

进一步而言，所述隔离装置通过中心柱焊接于车头后部位置。

进一步而言，所述通风除尘与降温装置设于车身中部位置，通风除尘与降温装置包括依次通过导风管连接的抽风系统、过滤系统与制冷系统，抽风系统由风扇与电动机对应连接组成，制冷系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀与蒸发器对应连接组成，过滤系统由活性炭与分子筛对应设置组成，通风除尘与降温装置通过安装于车身上的按钮式开关启动工作。

进一步而言，所述喷雾装置设于车身前部位置，喷雾装置由喷射水管与应急水箱对应连接组成，应急水箱两侧分别焊接有大小不同的旋转架，喷射水管缠绕于大的旋转架上，小的旋转架上缠绕有电缆。

进一步而言，所述监控装置与供氧装置均设于车身后部位置，监控装置包括监测传感器与显示屏，供氧装置包括氧气瓶、氧化管与氧气阀，氧气阀安装于氧气瓶顶部，氧化管连接于氧气阀，监控装置通过含控制导线连接管连接于氧气阀。

进一步而言，所述车身尾部设有车尾箱门，车尾箱门上设有车尾箱门锁。

本发明有益效果：

本发明采用这样的结构设置，由机动汽车基础组件构成的车载平台，将隔离装置、通风除尘与降温装置、喷雾装置、监控装置和供氧装置安装在车载平台上，通过隔离装置形成存在一定漏风的局部空间，通过通风除尘与降温装置加强工作面的空气流通，过滤有害气体，通过喷雾装置降温除尘增湿，通过供氧装置供给氧气，并通过监控装置实时监测各项指标，实现调节工作面环境至矿工最适工作条件，根本保障矿工生命健康的目的。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图；

图2是图1侧视图；

图3是本发明隔离装置示意图；

图4是通风除尘与降温装置示意图；

图5是喷雾装置示意图；

图6是监控装置与供氧装置示意图；

图7是车尾箱门示意图。

1.行走装置；10.车头；11.车身；12.轮胎；2.隔离装置；20.隔热塑料膜；21.红外感应器；22.可伸缩支架；23.缓冲海棉；3.通风除尘与降温装置；30.电缆；31.抽风系统；32.制冷系统；33.导风管；34.过滤系统；4.喷雾装置；40.喷射水管；41.应急水箱；42.旋转架；5.监控装置；50.监测传感器；51.显示屏；6.供氧装置；60.氧气瓶；61.氧化管；62.氧气阀；7.含控制导线连接管；8.车尾箱门；80.车尾箱门锁。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进行说明。

如图1和图2所示，本发明所述一种井下工作面空气净化与环境调控移动式新设备，包括行走装置1、隔离装置2、通风除尘与降温装置3、喷雾装置4、监控装置5与供氧装置6，行走装置1由机动汽车基础组件构成的车载平台，包括车头10、车身11、轮胎12与发动机组，隔离装置2、通风除尘与降温装置3、喷雾装置4、监控装置5与供氧装置6均设于车载平台上。以上所述构成本发明基本结构设置。

本发明采用这样的结构设置，行走装置1由机动汽车基础组件构成的车载平台，将隔离装置2、通风除尘与降温装置3、喷雾装置4、监控装置5和供氧装置6分别安装在车载平台上，通过隔离装置2形成存在一定漏风的局部空间，通过通风除尘与降温装置3加强工作面的空气流通，吸收有害气体，通过喷雾装置4降温除尘增湿，通过供氧装置6供给氧气，并通过监控装置5实时监测各项指标，实现调节工作面环境至矿工最适工作条件，根本保障矿工生命健康的目的。

如图3所示，所述车头10后部位置两侧分别设有隔离装置2，隔离装置2由隔热塑料膜20、多个红外线感应器21、多根可伸缩支架22与多个缓冲海棉23对应设置组成，多根可伸缩支架22以中心柱24为圆心环形均匀分布，隔热塑料膜20胶粘于可伸缩支架22上，红外线感应器21设于可伸缩支架22端部上，相邻两个红外线感应器21之间的隔热塑料膜20边缘胶粘缓冲海棉23，隔离装置2通过安装于车身11上的按钮式开关启动工作，隔离装置2通过中心柱24焊接于车头10后部位置。采用这样的结构设置，通过隔离装置2能够临时隔离各类通道，在工作面15米左右范围内临时形成局部空间，并允许一定的漏风(优选的，如图所示，本发明所述隔离装置2整体采用扇形结构设置)，以便实现工作面临时空间与外界巷道的空气流通。其工作原理：通过按钮式开关启动隔离装置2工作，可伸缩支架22带动隔热塑料膜20、红外线感应器21与缓冲海棉23同时张开，形成隔离屏障，通过红外线感应器21与缓冲海棉23的配合使用，有效定位可伸缩支架22的伸展范围。

如图4所示，所述通风除尘与降温装置3设于车身11中部位置，通风除尘与降温装置3包括依次通过导风管33连接的抽风系统31、过滤系统34与制冷系统32，抽风系统31由风扇与电动机对应连接组成，制冷系统32由压缩机、冷凝器、膨胀阀与蒸发器对应连接组成，过滤系统34由活性炭与分子筛对应设置组成，通风除尘与降温装置3通过安装于车身11上的按钮式开关启动工作。采用这样的结构设置，其工作原理：首先通过抽风系统31将局部空间外面的风吸入到设备中，其次通过过滤系统34将空气中的粉尘及有害杂质进行过滤，最后通过制冷系统32进行降温，实现空气质量的改善。

如图5所示，所述喷雾装置4设于车身11前部位置，喷雾装置4由喷射水管40与应急水箱41对应连接组成，应急水箱41两侧分别焊接有大小不同的旋转架42，喷射水管40缠绕于大的旋转架42上，小的旋转架42上缠绕有电缆30。采用这样的结构设置，其工作原理：喷射水管40可以与巷道中的供水管连接，实现喷洒水雾，调节空气中的湿度，并辅助实现降尘目的，并设有应急水箱41，使用更方便。

如图6所示，所述监控装置5与供氧装置6均设于车身11后部位置，监控装置5由监测传感器50与显示屏51对应设置组成，供氧装置6包括氧气瓶60、氧化管61与氧气阀62，氧气阀62安装于氧气瓶60顶部，氧化管61连接于氧气阀62，监控装置5通过含控制导线连接管7连接于氧气阀62。采用这样的结构设置，通过供氧装置6实现给局部空间供氧效果，通过监控装置5实时监测空间的各项指标，比如：温度，湿度与氧浓度等，实现调节工作面环境至矿工最适工作条件，根本保障矿工生命健康的目的。

如图7所示，所述车身11尾部设有车尾箱门8，车尾箱门8上设有车尾箱门锁80。采用这样的结构设置，有效对监控装置5与供氧装置6进行保护作用。

本发明工作流程：

步骤一，首先设备以柴油为燃料倒行进入距工作面约15米处，将设备电缆30与巷道电源连接，工作中采用电能提供动力，然后将喷射水管40尾端连接至井下供水管，完成设备运行的准备工作。

步骤二，按下隔离装置2开关，可伸缩支架22向外伸展，隔热塑料膜20随之展开，当红外感应器21触碰至巷道内壁时，可伸缩支架22停止伸展。因巷道内壁不规则，缓冲海棉23起到缓冲作用，至此，形成了存在一定漏风的局部空间。

步骤三，打开车门，利用风筒布连接导风管33近车尾端，并延伸至工作面，按下通风除尘与降温装置3开关，外部气体从车头顶部进入导风管33，经过滤系统34中的活性炭和分子筛过滤，制冷系统32降温处理，再经风筒布到达工作面，将工作面浑浊气体以环流方式压出局部空间。

步骤四，拉伸喷射水管40前段至工作面，对工作面喷射水雾，增加湿度并辅助降尘。

步骤五，外接氧气管61至工作面，显示屏显示当前工作环境的氧气浓度、温度和湿度，当氧气含量过低时，自动控制氧气阀62开启，按需供给氧气。

此外，设备运行过程中，工作人员可随时按动隔离装置2开关进出局部空间。

以上结合附图对本发明的实施例进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种井下工作面空气净化与环境调控移动式新设备，其特征在于：包括行走装置（1）、隔离装置（2）、通风除尘与降温装置（3）、喷雾装置（4）、监控装置（5）与供氧装置（6），所述行走装置（1）由机动汽车基础组件构成的车载平台，包括车头（10）、车身（11）、轮胎（12）与发动机组，所述隔离装置（2）、通风除尘与降温装置（3）、喷雾装置（4）、监控装置（5）与供氧装置（6）均设于车载平台上；

所述车头（10）后部位置两侧分别设有隔离装置（2），所述隔离装置（2）由隔热塑料膜（20）、多个红外线感应器（21）、多根可伸缩支架（22）与多个缓冲海棉（23）对应设置组成，所述多根可伸缩支架（22）以中心柱（24）为圆心环形均匀分布，所述隔热塑料膜（20）胶粘于可伸缩支架（22）上，所述红外线感应器（21）设于可伸缩支架（22）端部上，相邻两个红外线感应器（21）之间的隔热塑料膜（20）边缘胶粘缓冲海棉（23），所述隔离装置（2）通过安装于车身（11）上的按钮式开关启动工作。

2.根据权利要求1所述一种井下工作面空气净化与环境调控移动式新设备，其特征在于：所述隔离装置（2）通过中心柱（24）焊接于车头（10）后部位置。

3.根据权利要求1所述一种井下工作面空气净化与环境调控移动式新设备，其特征在于：所述通风除尘与降温装置（3）设于车身（11）中部位置，所述通风除尘与降温装置（3）包括依次通过导风管（33）连接的抽风系统（31）、过滤系统（34）与制冷系统（32），所述抽风系统（31）由风扇与电动机对应连接组成，所述制冷系统（32）由压缩机、冷凝器、膨胀阀与蒸发器对应连接组成，所述过滤系统（34）由活性炭与分子筛对应设置组成，所述通风除尘与降温装置（3）通过安装于车身（11）上的按钮式开关启动工作。

4.根据权利要求1所述一种井下工作面空气净化与环境调控移动式新设备，其特征在于：所述喷雾装置（4）设于车身（11）前部位置，所述喷雾装置（4）由喷射水管（40）与应急水箱（41）对应连接组成，所述应急水箱（41）两侧分别焊接有大小不同的旋转架（42），所述喷射水管（40）缠绕于大的旋转架（42）上，小的旋转架（42）上缠绕有电缆（30）。

5.根据权利要求1所述一种井下工作面空气净化与环境调控移动式新设备，其特征在于：所述监控装置（5）与供氧装置（6）均设于车身（11）后部位置，所述监控装置（5）由监测传感器（50）与显示屏（51）对应设置组成，所述供氧装置（6）包括氧气瓶（60）、氧化管（61）与氧气阀（62），所述氧气阀（62）安装于氧气瓶（60）顶部，所述氧化管（61）连接于氧气阀（62），所述监控装置（5）通过含控制导线连接管（7）连接于氧气阀（62）。

6.根据权利要求1所述一种井下工作面空气净化与环境调控移动式新设备，其特征在于：所述车身（11）尾部设有车尾箱门（8），所述车尾箱门（8）上设有车尾箱门锁（80）。