CN107724980A - 一种下向钻孔自动排水装备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种下向钻孔自动排水装备，包括下向钻孔自动排水仪、导线、主抽采管、压风管、电磁三通阀、钻孔抽采管、排水管、单向阀、封孔材料、上液位传感器和下液位传感器；所述下向钻孔自动排水仪包括隔爆外壳、设置在隔爆外壳上的LED显示灯和数据传输接口、设置在隔爆外壳内的控制系统，所述控制系统包括数据处理模块、数据变送模块、电源转换模块、458通信模块和继电器，所述继电器电气连接电磁三通阀，所述数据变送模块连接上液位传感器和下液位传感器；本发明能够自动监控下向钻孔内的水量情况，并根据水量自动进行排水工作，并将钻孔的状态通过LED灯显示并上传至地面监控站，方便监控并满足信息化矿山建设的需求。
Description
技术领域
本发明涉及煤炭安全领域，特别是涉及一种下向钻孔自动排水装备。
背景技术
我国的煤炭开采深受瓦斯灾害困扰，瓦斯已经成为我国煤炭安全开采的重大隐患。出于减少瓦斯涌出、预防瓦斯超限、减低瓦斯积聚等目的，需要对煤层钻孔，然后使用负压抽采系统对煤层中的瓦斯进行抽采。但是，在抽采过程中，对于下向钻孔，由于煤层和煤层的下覆岩层中往往含有大量水分，由于压力梯度的作用，这些水分都会流入到钻孔中造成孔内积水。这些积水会造成负压的损害，影响抽采效果，严重的可以引起孔的报废。
现有的一些排水装置存在以下问题：1.不能自动进行排水。煤矿井下往往有上百个抽采管，人工排水工作量很大，容易使排水不及时。2.不能监测钻孔内水量，是否进行排水全靠工人经验，随意性大。
因此，有必要发明一种能够自动监测多个下向钻孔内的水量，并及时根据水量自动排水，提高瓦斯抽采效率，降低工人工作强度。
发明内容
针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种下向钻孔自动排水装备，能够自动监控下向钻孔内的水量情况，并根据水量自动进行排水工作。并将钻孔的状态通过LED灯显示并上传至地面监控站，方便工人监控并满足信息化矿山建设的需求。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种下向钻孔自动排水装备，包括下向钻孔自动排水仪（1）、导线（2）、主抽采管（3）、压风管（4）、电磁三通阀（5）、钻孔抽采管（6）、排水管（7）、单向阀（8）、封孔材料（9）、上液位传感器（11）和下液位传感器（12）。
为了更好地实现本发明，所述下向钻孔自动排水仪（1）包括隔爆外壳（101）、设置在隔爆外壳（101）上的LED显示灯（102）和数据传输接口、设置在隔爆外壳（101）内的控制系统，所述控制系统包括数据处理模块、数据变送模块、电源转换模块、458通信模块和继电器，所述继电器电气连接电磁三通阀（5），所述数据变送模块连接上液位传感器（11）和下液位传感器（12）。
进一步地，所述封孔材料（9）设置在钻孔的上部，所述电磁三通阀（5）的三个接口分别连接主抽采管（3）、压风管（4）、钻孔抽采管（6）；所述主抽采管（3）另一端和巷道内的负压抽采管相连，所述压风管（4）另一端和巷道内的正压通风管道相连，所述钻孔抽采管（6）另一端穿过封孔材料（9）插入到钻孔中，末段管体上有多组通孔且管体上包裹纱网；所述排水管（7）一端穿过封孔材料（9）插入到钻孔内至钻孔底部，另一端伸出地面，所述排水管（7）的上端设置有单向阀（8），底端捆扎设置有下液位传感器（12），在下液位传感器（12）上方的排水管（7）上还捆扎设置有上液位传感器（11）。
作为优选，所述主抽采管（3）、压风管（4）、钻孔抽采管（6）和排水管（7）的材质都为PVC管。
更进一步的，所述隔爆外壳（101）上端还设置有RS485通信接口和电源接口。
作为优选，所述控制系统还包括无线通讯模块。
本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明能够自动监控下向钻孔内的水量情况，并根据水量自动进行排水工作，并将钻孔的状态通过LED灯显示并上传至地面监控站，方便监控并满足信息化矿山建设的需求。
附图说明
图1为本发明的下向钻孔自动排水装备结构示意图。
图2为本发明的下向钻孔自动排水装备的电气连接框图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1和图2所示，一种下向钻孔自动排水装备，一种下向钻孔自动排水装备，包括下向钻孔自动排水仪（1）、导线（2）、主抽采管（3）、压风管（4）、电磁三通阀（5）、钻孔抽采管（6）、排水管（7）、单向阀（8）、封孔材料（9）、上液位传感器（11）和下液位传感器（12）。
为了更好地实现本发明，所述下向钻孔自动排水仪（1）包括隔爆外壳（101）、设置在隔爆外壳（101）上的LED显示灯（102）和数据传输接口、设置在隔爆外壳（101）内的控制系统，所述控制系统包括数据处理模块、数据变送模块、电源转换模块、458通信模块和继电器，所述继电器电气连接电磁三通阀（5），所述数据变送模块连接上液位传感器（11）和下液位传感器（12）。
进一步地，所述封孔材料（9）设置在钻孔的上部，所述电磁三通阀（5）的三个接口分别连接主抽采管（3）、压风管（4）、钻孔抽采管（6）；所述主抽采管（3）另一端和巷道内的负压抽采管相连，所述压风管（4）另一端和巷道内的正压通风管道相连，所述钻孔抽采管（6）另一端穿过封孔材料（9）插入到钻孔中，末段管体上有多组通孔且管体上包裹纱网；所述排水管（7）一端穿过封孔材料（9）插入到钻孔内至钻孔底部，另一端伸出地面，所述排水管（7）的上端设置有单向阀（8），底端捆扎设置有下液位传感器（12），在下液位传感器（12）上方的排水管（7）上还捆扎设置有上液位传感器（11）。
作为优选，所述主抽采管（3）、压风管（4）、钻孔抽采管（6）和排水管（7）的材质都为PVC管。
更进一步的，所述隔爆外壳（101）上端还设置有RS485通信接口和电源接口。
作为优选，所述控制系统还包括无线通讯模块。
装备安装过程按如下步骤进行：
1.在打好钻孔后，根据钻孔深度组装好排水管（7）和钻孔抽采管（6）。排水管（7）长度要求能够到达孔底。
2.将下液位传感器（12）捆扎在排水管（7）的底端，并连接好导线。在排水管（7）上距离下液位传感器（12）一米的地方，将上液位传感器（11）捆扎在排水管（7）上，并连接好导线。
3.将排水管（7）和钻孔抽采管（6）分别插入的钻孔内，然后使用封孔材料9进行封孔。
4.在钻孔抽采管（6）的末端安装上电磁三通阀（5），电磁三通阀（5）的另外两端分别接主抽采管（3）和压风管（4）。然后将主抽采管（3）和负压抽采系统连接，压风管（4）和巷道压风管路连接。
5.将上液位传感器（11）、下液位传感器（12）和电磁三通阀（5）的导线连接至下向钻孔自动排水仪（1），接通电源，开始工作。
在工作过程中，电磁三通阀（5）调节至主抽采管（3）和钻孔抽采管（6）联通，此时可以对钻孔内的瓦斯进行抽采。上液位传感器（11）、下液位传感器（12）和数据变送模块实时监测钻孔内的水位，数据处理模块可以对多个钻孔内的水位进行轮询。当某一钻孔内的水位高于上液位传感器（11）时，数据处理模块控制该孔的电磁三通阀（5）调节至压风管（4）和钻孔抽采管（6）联通，将气体压入钻孔内，由于气压的作用，孔内积水可以通过排水管（7）排出。排水后，液位下降，当水位低于下液位传感器（12）时，数据处理模块控制电磁三通阀（5）调节至主抽采管（3）和钻孔抽采管（6）联通，继续进行瓦斯抽采。
在上述过程中，LED灯（102）可以显示钻孔状态，当钻孔进行抽采时，LED灯（102）显示绿色，当进行排水工作时，LED灯（102）显示红色，方便井下工人对各钻孔状态进行检查，并且数据处理模块可以将各个钻孔的实时状态通过485通信模块将钻孔状态上传至地面，便于地面工作人员对井下各钻孔状态进行检查。
综上所述，通过本实施例的描述，可以使本技术领域人员更好的实施本方案。
Claims (6)
1.一种下向钻孔自动排水装备，其特征在于：包括下向钻孔自动排水仪（1）、导线（2）、主抽采管（3）、压风管（4）、电磁三通阀（5）、钻孔抽采管（6）、排水管（7）、单向阀（8）、封孔材料（9）、上液位传感器（11）和下液位传感器（12）。
2.根据权利要求1所述的一种下向钻孔自动排水装备，其特征在于：所述下向钻孔自动排水仪（1）包括隔爆外壳（101）、设置在隔爆外壳（101）上的LED显示灯（102）和数据传输接口、设置在隔爆外壳（101）内的控制系统，所述控制系统包括数据处理模块、数据变送模块、电源转换模块、458通信模块和继电器，所述继电器电气连接电磁三通阀（5），所述数据变送模块连接上液位传感器（11）和下液位传感器（12）。
3.根据权利要求1所述的一种下向钻孔自动排水装备，其特征在于：所述封孔材料（9）设置在钻孔的上部，所述电磁三通阀（5）的三个接口分别连接主抽采管（3）、压风管（4）、钻孔抽采管（6）；
所述主抽采管（3）另一端和巷道内的负压抽采管相连，所述压风管（4）另一端和巷道内的正压通风管道相连，所述钻孔抽采管（6）另一端穿过封孔材料（9）插入到钻孔中，末段管体上有多组通孔且管体上包裹纱网；
所述排水管（7）一端穿过封孔材料（9）插入到钻孔内至钻孔底部，另一端伸出地面，所述排水管（7）的上端设置有单向阀（8），底端捆扎设置有下液位传感器（12），在下液位传感器（12）上方的排水管（7）上还捆扎设置有上液位传感器（11）。
4.根据权利要求1或3所述的一种下向钻孔自动排水装备，其特征在于：所述主抽采管（3）、压风管（4）、钻孔抽采管（6）和排水管（7）均为PVC管。
5.根据权利要求2所述的一种下向钻孔自动排水装备，其特征在于：所述隔爆外壳（101）上端还设置有RS485通信接口和电源接口。
6.根据权利要求2所述的一种下向钻孔自动排水装备，其特征在于：所述控制系统还包括无线通讯模块。
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