CN109238392B - 一种矿井防治水监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿井防治水监测装置，本发明将水位探测头设置在探测头保护组件的内部，水位探测头在探测头保护组件内可沿着所述水位探测头的轴向方向位置伸缩变动，以便缩入/伸出所述探测头保护组件内外，进而实现在将水位探测头伸入矿井下的泥土过程中对所述水位探测头进行保护，这一，可以大大提高水位探头的使用寿命，保证监测的准确性和安全性，本发明通过设置的水位探测头组件，对矿井内部泥土水含量进行实时监测，实现矿井的防治水监测工作，降低安全隐患的发生，通过设置的调节支撑组件能够实现箱体的高度调节，为其固定工作提供便利，通过设置的卷线器能够实现金属线的伸缩调节，实现其长度调整。

Description

一种矿井防治水监测装置

技术领域

本发明涉及矿井治水技术领域，具体是一种矿井防治水监测装置。

背景技术

目前，在进行煤矿井下作业时，由于作业环境恶劣，不可避免的出现一些安全事故，大型灾难性事故也时有发生，矿井开采过程中易出现渗水现象，矿井的渗水是一个长期积累的过程，因此需要有一种装置能够对矿井内部泥土中的水含量进行实时监控预测，以达到矿井防治水目的。

但是，现有技术中的矿井监测装置不仅结构复杂，而且功能单一，其监测及预警效果较差，同时不具有调节支撑组件，不能实现监测装置箱体的高度调节，且其固定工作较为不便，同时传统矿井监测装置金属线长度固定，不能根据实际使用环境进行长短调节，实用性较差，其不具有挂钩，易造成水位探测头组件的损坏，其收纳管理不便。而且对于探头来说，由于矿井下环境复杂，探头在伸入泥土中，很容易受到较为坚硬的物体的损坏，影响探头以及监测装置的使用寿命，导致检测出现较大的误差。

因此，本领域技术人员提供了一种矿井防治水监测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种矿井防治水监测装置，以解决上述背景技术中提出的不仅结构复杂，而且功能单一，其监测及预警效果较差，同时不具有调节支撑组件，不能实现监测装置箱体的高度调节，且其固定工作较为不便，同时传统矿井监测装置金属线长度固定，不能根据实际使用环境进行长短调节，实用性较差，其不具有挂钩，易造成水位探测头组件的损坏，其收纳管理不便，探头在伸入泥土中，很容易受到较为坚硬的物体的损坏，影响探头以及监测装置的使用寿命，导致检测出现较大的误差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种矿井防治水监测装置，包括箱体、水位探测头组件、卷线器、调节支撑组件和监测控制器，其中，所述箱体的内部设置有监测控制器，所述监测控制器通过金属线与水位探测头组件信号通信连接，所述金属线绕设在所述卷线器上，以便通过所述卷线器实现对金属线的伸缩控制；其特征在于，所述箱体的一侧下方位置处固定安装有调节支撑组件, 所述调节支撑组件实现对箱体的支撑并能够调节所述箱体距离支撑面的高度；所述水位探测头组件包括水位探测头和探测头保护组件，所述水位探测头设置在所述探测头保护组件的内部，且所述水位探测头在所述探测头保护组件内可沿着所述水位探测头的轴向方向位置伸缩变动，以便缩入/伸出所述探测头保护组件内外，进而实现在将水位探测头伸入矿井下的泥土过程中对所述水位探测头进行保护。

作为本发明进一步的方案：所述探测头保护组件能够绕所述水位探测头的中心轴线转动，以便提高其伸入矿井下的泥土中的能力。

作为本发明进一步的方案：所述探测头保护组件包括外壳座、直驱电机、离合器、驱动圈、保护转筒、轴承密封盖和单向开合件，其中，所述外壳座的后端腔体内设置有所述直驱电机，所述直驱电机的输出轴上采用离合器传动连接有所述驱动圈，所述驱动圈一体设置在所述保护转筒的后端，所述保护转筒沿着所述外壳座和水位探头的长度延伸方向延伸，所述水位检测探头同轴布设在所述保护转筒的中心通孔内，且所述水位检测探头与所述保护转筒之间可轴向相对移动但不可相对转动设置，所述保护转筒的前端伸出所述外壳座，且所述保护转筒与所述外壳座之间采用轴承可转动支撑设置，所述外壳座的前端位置设置有轴承密封盖，所述保护转筒的前端设置有单向开合件，所述单向开合件只允许朝前端方向打开，进而使得所述水位检测探头向前伸出所述保护转筒时，能够自动顶开所述单向开合件以伸出所述保护转筒，而在将保护转筒转动伸入矿井下泥土中时，所述单向开合件始终处于闭合状态。

作为本发明进一步的方案：所述单向开合件包括闭合页一和闭合页二，其中，所述闭合页一和闭合页二分别可转动的铰接设置在所述保护转筒的端部，且铰接点的位置设置有对闭合页一和闭合页二的转动角度进行限位的限位件，所述闭合页一和闭合页二闭合后相互接触的面上内侧设置有V型槽，所述V型槽内设置有弹性垫，所述弹性垫能够变形，以便使得所述闭合页一和闭合页二灵活开闭，其保证在伸入泥土过程中的保护作用。

作为本发明进一步的方案：所述水位探头的两端设置有推杆，所述推杆的前端至少延伸至所述水位探头的最前侧，所述推杆能够推动所述闭合页一和闭合页二打开，以便于水位检测探头的伸出。

作为本发明进一步的方案：所述离合器上靠近所述水位检测探头的一端设置有沿着探头的长度方向延伸的凹腔，所述凹腔内采用支架安装设置有线性驱动件，所述线性驱动件的输出端连接至所述水位检测探头固定杆，所述水位检测探头固定在所述水位检测探头固定杆的前端。

作为本发明进一步的方案：所述金属线从所述箱体的侧面位于调节支撑组件的一侧位置处向外伸出，所述箱体的前侧嵌入安装有控制面板，且箱体的前侧位于控制面板的一侧位置处嵌入安装有扬声器，所述箱体的顶部固定安装有提手，箱体的顶端位于提手的一侧位置处安装有声光报警器，所述箱体的一侧上方位置处固定安装有挂钩，且箱体的一侧下方位置处固定安装有调节支撑组件，另一侧开设有充电口，所述金属线的中间位置处安装有卷线器。

作为本发明进一步的方案：所述挂钩共设置有两个，且两个挂钩对称分布，所述挂钩与箱体通过螺栓固定连接，所述调节支撑组件共设置有四个，且四个调节支撑组件对称分布在箱体的两侧。

作为本发明进一步的方案：所述调节支撑组件包括固定块，所述调节支撑组件的底端设置有两个平行分布的固定块，且两个固定块的连接处安装有转动杆，所述转动杆的上端固定安装有固定杆，所述固定杆的顶端连接有调节杆，所述固定杆与固定块通过转动杆转动连接，且固定杆的内部设置有卡位凸起，所述调节杆的内部设置有卡槽，且调节杆与固定杆通过卡槽和卡位凸起卡合连接，所述调节杆的末端为锥形结构。

作为本发明进一步的方案：所述卷线器包括卷线器按钮，所述卷线器的表面中心位置处设置有卷线器按钮，且卷线器的内部安装有固定器，所述固定器的后侧安装有金属弹簧片，且固定器的前侧设置有固定轴，所述固定轴与卷线器按钮的连接处安装有弹簧，所述卷线器按钮与固定轴通过弹簧固定连接，所述弹簧与固定器通过固定轴固定连接

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明将水位探测头设置在探测头保护组件的内部，水位探测头在探测头保护组件内可沿着所述水位探测头的轴向方向位置伸缩变动，以便缩入/伸出所述探测头保护组件内外，进而实现在将水位探测头伸入矿井下的泥土过程中对所述水位探测头进行保护，这一，可以大大提高水位探头的使用寿命，保证监测的准确性和安全性。

2、本发明通过设置的水位探测头组件，能够对矿井内部泥土水含量进行实时监测，水含量较高则表示矿井内部出现了渗水现象，实现矿井的防治水监测工作，当水位探测头组件监测到的矿井内部水位超过设定安全值时，控制器控制声光报警器发出警报，同时控制扬声器对工作人员进行语音提示，便于及时进行施工人员的安全疏散，降低安全隐患的发生。

3、本发明通过设置的调节支撑组件，能够实现箱体的高度调节，为其固定工作提供便利，防止箱体直接放在地面上因矿井内部渗水造成其损坏的现象，延长其使用寿命，同时调节杆的末端为锥形，能够将其插入地面，增加箱体的稳定性。

4、本发明通过设置的卷线器，能够实现金属线的伸缩调节，实现其长度调整，从而实现水位探测头组件的长度调节，增加其实用性，为其监测工作提供便利，使用过程中，通过卷线器按钮与固定器的卡合，实现金属线长度的固定，不使用时，通过弹簧带动金属弹簧片的收缩，实现金属线的收缩，提高其灵活性，为水位监测工作提供便利。

5、本发明通过设置的挂钩，便于进行水位探测头组件的收纳整理，防止不使用时不慎造成水位探测头组件的损坏，降低监测效果的现象，使用过程中，直接将金属线缠绕在两个挂钩之间对水位探测头组件进行固定即可。

附图说明

图1为一种矿井防治水监测装置的结构示意图；

图2为一种矿井防治水监测装置的左视图；

图3为一种矿井防治水监测装置中调节支撑组件的结构示意图；

图4为一种矿井防治水监测装置中卷线器的结构示意图。

图5为一种矿井防治水监测装置中水位探测头组件内部的结构示意图；

图6为一种矿井防治水监测装置中单向开合件结构示意图。

图中：1、箱体；2、控制面板；3、扬声器；4、提手；5、声光报警器；6、挂钩；7、调节支撑组件；8、金属线；9、卷线器；10、水位探测头组件；11、充电口；12、固定块；13、转动杆；14、固定杆；15、调节杆；16、卷线器按钮；17、固定器；18、金属弹簧片；19、固定轴；20、弹簧。

具体实施方式

请参阅图1～6，本发明实施例中，一种矿井防治水监测装置，包括箱体1、水位探测头组件10、卷线器9、调节支撑组件7和监测控制器，其中，所述箱体1的内部设置有监测控制器，所述监测控制器通过金属线8与水位探测头组件10信号通信连接，所述金属线8绕设在所述卷线器9上，以便通过所述卷线器9实现对金属线的伸缩控制；所述箱体1的一侧下方位置处固定安装有调节支撑组件7, 所述调节支撑组件7实现对箱体1的支撑并能够调节所述箱体距离支撑面的高度；

如图5，所述水位探测头组件10包括水位探测头107和探测头保护组件，所述水位探测头107设置在所述探测头保护组件的内部，且所述水位探测头107在所述探测头保护组件内可沿着所述水位探测头107的轴向方向位置伸缩变动，以便缩入/伸出所述探测头保护组件内外，进而实现在将水位探测头107伸入矿井下的泥土过程中对所述水位探测头107进行保护。所述探测头保护组件能够绕所述水位探测头107的中心轴线转动，以便提高其伸入矿井下的泥土中的能力。

如图5-6，所述探测头保护组件包括外壳座101、直驱电机113、离合器102、驱动圈103、保护转筒110、轴承密封盖105和单向开合件109，其中，所述外壳座101的后端腔体内设置有所述直驱电机113，所述直驱电机113的输出轴上采用离合器102传动连接有所述驱动圈103，所述驱动圈103一体设置在所述保护转筒110的后端，所述保护转筒110沿着所述外壳座和水位探头的长度延伸方向延伸，所述水位检测探头同轴布设在所述保护转筒110的中心通孔内，且所述水位检测探头与所述保护转筒110之间可轴向相对移动但不可相对转动设置，所述保护转筒110的前端伸出所述外壳座101，且所述保护转筒110与所述外壳座101之间采用轴承可转动支撑设置，所述外壳座的前端位置设置有轴承密封盖105，所述保护转筒110的前端设置有单向开合件109，所述单向开合件109只允许朝前端方向打开，进而使得所述水位检测探头向前伸出所述保护转筒110时，能够自动顶开所述单向开合件109以伸出所述保护转筒，而在将保护转筒转动伸入矿井下泥土中时，所述单向开合件始终处于闭合状态。

如图6，所述单向开合件109包括闭合页一1090和闭合页二1091，其中，所述闭合页一1090和闭合页二1091分别可转动的铰接设置在所述保护转筒的端部，且铰接点的位置设置有对闭合页一1090和闭合页二1091的转动角度进行限位的限位件，所述闭合页一1090和闭合页二1091闭合后相互接触的面上内侧设置有V型槽，所述V型槽内设置有弹性垫，所述弹性垫能够变形，以便使得所述闭合页一1090和闭合页二1091灵活开闭，其保证在伸入泥土过程中的保护作用。所述水位探头的两端设置有推杆108，所述推杆的前端至少延伸至所述水位探头的最前侧，所述推杆能够推动所述闭合页一1090和闭合页二1091打开，以便于水位检测探头的伸出，所述离合器102上靠近所述水位检测探头的一端设置有沿着探头的长度方向延伸的凹腔，所述凹腔内采用支架114安装设置有线性驱动件112，所述线性驱动件的输出端连接至所述水位检测探头固定杆106，所述水位检测探头107固定在所述水位检测探头固定杆106的前端。

在本实施例中，如图1-4，箱体1的前侧嵌入安装有控制面板2，控制面板2的内部安装有MAM-200控制器，箱体1的前侧位于控制面板2的一侧位置处嵌入安装有扬声器3，且箱体1的顶部固定安装有提手4，箱体1的顶端位于提手4的一侧位置处安装有声光报警器5（型号为TTE-1101J），箱体1的一侧上方位置处固定安装有挂钩6，且箱体1的一侧下方位置处固定安装有调节支撑组件7，另一侧开设有充电口11，箱体1的侧面位于调节支撑组件7的一侧位置处安装有金属线8，金属线8的中间位置处安装有卷线器9，且金属线8的末端设置有水位探测头组件10（型号为AKS-S002），通过设置的水位探测头组件10对矿井内部泥土水含量进行实时监测，水含量较高则表示矿井内部出现了渗水现象，实现矿井的防治水监测工作，当水位探测头组件10监测到的矿井内部水位超过设定安全值时，控制器控制声光报警器5发出警报，同时控制扬声器3对工作人员进行语音提示，便于及时进行施工人员的安全疏散，降低安全隐患的发生。

挂钩6共设置有两个，且两个挂钩6对称分布，挂钩6与箱体1通过螺栓固定连接，通过设置的挂钩6便于进行水位探测头组件10的收纳整理，防止不使用时不慎造成水位探测头组件10的损坏，降低监测效果的现象，使用过程中，直接将金属线8缠绕在两个挂钩6之间对水位探测头组件10进行固定即可。

调节支撑组件7共设置有四个，且四个调节支撑组件7对称分布在箱体1的两侧，调节支撑组件7包括固定块12，调节支撑组件7的底端设置有两个平行分布的固定块12，两个固定块12的连接处安装有转动杆13，转动杆13的上端固定安装有固定杆14，固定杆14的顶端连接有调节杆15，固定杆14与固定块12通过转动杆13转动连接，且固定杆14的内部设置有卡位凸起，调节杆15的内部设置有卡槽，且调节杆15与固定杆14通过卡槽和卡位凸起卡合连接，调节杆15的末端为锥形结构，由于矿井内部地面多为不平整路面，通过设置的调节支撑组件7能够实现箱体1的高度调节，为其固定工作提供便利，防止箱体1直接放在地面上因矿井内部渗水造成其损坏的现象，延长其使用寿命，同时调节杆15的末端为锥形，能够将其插入地面，增加箱体1的稳定性。

卷线器9包括卷线器按钮16，卷线器9的表面中心位置处设置有卷线器按钮16，且卷线器9的内部安装有固定器17，固定器17的后侧安装有金属弹簧片18，且固定器17的前侧设置有固定轴19，固定轴19与卷线器按钮16的连接处安装有弹簧20，卷线器按钮16与固定轴19通过弹簧20固定连接，弹簧20与固定器17通过固定轴19固定连接，通过设置的卷线器9能够实现金属线8的伸缩调节，实现其长度调整，从而实现水位探测头组件10的长度调节，增加其实用性，为其监测工作提供便利，使用过程中，通过卷线器按钮16与固定器17的卡合，实现金属线8长度的固定，不使用时，通过弹簧20带动金属弹簧片18的收缩，实现金属线8的收缩，为水位监测工作提供便利。

本发明的工作原理是：使用过程中，首先将箱体1固定在矿井内部地面上，通过设置的调节支撑组件7能够实现箱体1的高度调节，为其固定工作提供便利，防止箱体1直接放在地面上因矿井内部渗水造成其损坏的现象，延长其使用寿命，转动调节杆15使其与地面呈垂直状态，将调节杆15的末端，直接插入地面，即可实现箱体1的固定，然后，通过卷线器9调节金属线8的长度，确定水位探测头组件10的位置，直接拉动水位探测头组件10即实现金属线8的长度调节，通过卷线器按钮16与固定器17的卡合，实现金属线8长度的固定，不使用时，通过按压卷线器按钮16使得弹簧20带动金属弹簧片18的收缩，实现金属线8的收缩，为水位监测工作提供便利，进一步的，在将水位探测头组件10插入泥土时，通过直驱电机驱动保护转筒110转动，可轻松的将其伸入泥土中，即使遇到坚硬的物体，也可方便伸入泥土，而且，在伸入过程中，实现在将水位探测头107伸入矿井下的泥土过程中对所述水位探测头107进行保护，伸入后，只需通过线性驱动件使得水位检测头固定杆前移，即可推开单向开合件，使得探头伸出，然后通过设置的水位探测头对矿井内部泥土水含量进行实时监测，水含量较高则表示矿井内部出现了渗水现象，实现矿井的防治水监测工作，当水位探测头监测到的矿井内部水位超过设定安全值时，控制器控制声光报警器5发出警报，同时控制扬声器3对工作人员进行语音提示，便于及时进行施工人员的安全疏散，降低安全隐患的发生，监测装置不使用时，可以直接将收缩后的金属线8缠绕在两个挂钩6之间对水位探测头组件10进行固定，防止不慎造成水位探测头组件10的损坏，降低监测效果的现象。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种矿井防治水监测装置，包括箱体（1）、水位探测头组件（10）、卷线器（9）、调节支撑组件（7）和监测控制器，其中，所述箱体（1）的内部设置有监测控制器，所述监测控制器通过金属线（8）与水位探测头组件（10）信号通信连接，所述金属线（8）绕设在所述卷线器（9）上，以便通过所述卷线器（9）实现对金属线的伸缩控制；其特征在于，

所述箱体（1）的一侧下方位置处固定安装有调节支撑组件（7）, 所述调节支撑组件（7）实现对箱体（1）的支撑并能够调节所述箱体距离支撑面的高度；

所述水位探测头组件（10）包括水位探测头（107）和探测头保护组件，所述水位探测头（107）设置在所述探测头保护组件的内部，且所述水位探测头（107）在所述探测头保护组件内可沿着所述水位探测头（107）的轴向方向位置伸缩变动，以便缩入/伸出所述探测头保护组件内外，进而实现在将水位探测头（107）伸入矿井下的泥土过程中对所述水位探测头（107）进行保护；

所述探测头保护组件能够绕所述水位探测头（107）的中心轴线转动，以便提高其伸入矿井下的泥土中的能力；

所述探测头保护组件包括外壳座（101）、直驱电机（113）、离合器（102）、驱动圈（103）、保护转筒（110）、轴承密封盖（105）和单向开合件（109），其中，所述外壳座（101）的后端腔体内设置有所述直驱电机（113），所述直驱电机（113）的输出轴上采用离合器（102）传动连接有所述驱动圈（103），所述驱动圈（103）一体设置在所述保护转筒（110）的后端，所述保护转筒（110）沿着所述外壳座和水位探头的长度延伸方向延伸，所述水位检测探头同轴布设在所述保护转筒（110）的中心通孔内，且所述水位检测探头与所述保护转筒（110）之间可轴向相对移动但不可相对转动设置，所述保护转筒（110）的前端伸出所述外壳座（101），且所述保护转筒（110）与所述外壳座（101）之间采用轴承可转动支撑设置，所述外壳座的前端位置设置有轴承密封盖（105），所述保护转筒（110）的前端设置有单向开合件（109），所述单向开合件（109）只允许朝前端方向打开，进而使得所述水位检测探头向前伸出所述保护转筒（110）时，能够自动顶开所述单向开合件（109）以伸出所述保护转筒，而在将保护转筒转动伸入矿井下泥土中时，所述单向开合件始终处于闭合状态。

2.根据权利要求1所述的一种矿井防治水监测装置，其特征在于，所述单向开合件（109）包括闭合页一（1090）和闭合页二（1091），其中，所述闭合页一（1090）和闭合页二（1091）分别可转动的铰接设置在所述保护转筒的端部，且铰接点的位置设置有对闭合页一（1090）和闭合页二（1091）的转动角度进行限位的限位件，所述闭合页一（1090）和闭合页二（1091）闭合后相互接触的面上内侧设置有V型槽，所述V型槽内设置有弹性垫，所述弹性垫能够变形，以便使得所述闭合页一（1090）和闭合页二（1091）灵活开闭，其保证在伸入泥土过程中的保护作用。

3.根据权利要求2所述的一种矿井防治水监测装置，其特征在于，所述水位探头的两端设置有推杆（108），所述推杆的前端至少延伸至所述水位探头的最前侧，所述推杆能够推动所述闭合页一（1090）和闭合页二（1091）打开，以便于水位检测探头的伸出。

4.根据权利要求2所述的一种矿井防治水监测装置，其特征在于，所述离合器（102）上靠近所述水位检测探头的一端设置有沿着探头的长度方向延伸的凹腔，所述凹腔内采用支架（114）安装设置有线性驱动件（112），所述线性驱动件的输出端连接至所述水位检测探头固定杆（106），所述水位检测探头（107）固定在所述水位检测探头固定杆（106）的前端。

5.根据权利要求1所述的一种矿井防治水监测装置，其特征在于，所述金属线（8）从所述箱体（1）的侧面位于调节支撑组件（7）的一侧位置处向外伸出，所述箱体（1）的前侧嵌入安装有控制面板（2），且箱体（1）的前侧位于控制面板（2）的一侧位置处嵌入安装有扬声器（3），所述箱体（1）的顶部固定安装有提手（4），箱体（1）的顶端位于提手（4）的一侧位置处安装有声光报警器（5），所述箱体（1）的一侧上方位置处固定安装有挂钩（6），另一侧开设有充电口（11），所述金属线（8）的中间位置处安装有卷线器（9）。

6.根据权利要求5所述的一种矿井防治水监测装置，其特征在于，所述挂钩（6）共设置有两个，且两个挂钩（6）对称分布，所述挂钩（6）与箱体（1）通过螺栓固定连接，所述调节支撑组件（7）共设置有四个，且四个调节支撑组件（7）对称分布在箱体（1）的两侧。

7.根据权利要求1所述的一种矿井防治水监测装置，其特征在于，所述调节支撑组件（7）包括固定块（12），所述调节支撑组件（7）的底端设置有两个平行分布的固定块（12），且两个固定块（12）的连接处安装有转动杆（13），所述转动杆（13）的上端固定安装有固定杆（14），所述固定杆（14）的顶端连接有调节杆（15），所述固定杆（14）与固定块（12）通过转动杆（13）转动连接，且固定杆（14）的内部设置有卡位凸起，所述调节杆（15）的内部设置有卡槽，且调节杆（15）与固定杆（14）通过卡槽和卡位凸起卡合连接，所述调节杆（15）的末端为锥形结构。

8.根据权利要求1所述的一种矿井防治水监测装置，其特征在于，所述卷线器（9）包括卷线器按钮（16），所述卷线器（9）的表面中心位置处设置有卷线器按钮（16），且卷线器（9）的内部安装有固定器（17），所述固定器（17）的后侧安装有金属弹簧片（18），且固定器（17）的前侧设置有固定轴（19），所述固定轴（19）与卷线器按钮（16）的连接处安装有弹簧（20），所述卷线器按钮（16）与固定轴（19）通过弹簧（20）固定连接，所述弹簧（20）与固定器（17）通过固定轴（19）固定连接。

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