CN110367612A - 一种井下防护智能安全马甲装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种井下防护智能安全马甲装置，它包括马甲本体（1），马甲本体（1）通过弹力绳（3）与动力装置连接；控制单元（5）的控制信号输出端与动力装置的起停控制端连接；监测装置与控制单元连接；解决了因井下特殊的地理环境，目前的各种防护措施并不能及时救援，一旦发生事故，现有技术无法保证矿工及时逃离能量，矿工依旧会被大量能量伤害等技术问题。

Description

一种井下防护智能安全马甲装置
技术领域
本发明属于井下安全控制技术领域，具体涉及一种井下防护智能安全马甲装置。
背景技术
煤矿是一种非常重要的能源，一般分为井下煤矿和露天煤矿，我国绝大部分煤矿属于井下煤矿。几年来，随着我国煤矿工业的发展，在提高经济增长的同时也带来了很多问题，其中安全问题得到人们越来越广泛的关注。煤矿的安全问题一直以来都是重中之重。煤与瓦斯突出是指随着煤矿开采深度的增加、瓦斯含量的增加，在煤层中形成了在地应力作用下，瓦斯释放的引力作用下，使软弱煤层突破抵抗线，瞬间释放大量瓦斯和煤而造成的一种地质灾害，根据大量数据表明，煤与瓦斯突出导致人员大量伤亡和财产重大损失，严重威胁煤矿安全生产。而目前大量的研究者对煤与瓦斯突出的防护措施进行了大量研究，如：设置避难所，压风自救等多方面的防护与救援，但因井下特殊的地理环境，目前的各种防护措施并不能及时救援，一旦发生事故，现有技术无法保证矿工及时逃离能量，矿工依旧会被大量能量伤害。
发明内容
针对现有煤矿井下矿工安全的问题，本发明提供一种井下防护智能安全马甲装置，以解决因井下特殊的地理环境，目前的各种防护措施并不能及时救援，一旦发生事故，现有技术无法保证矿工及时逃离能量，矿工依旧会被大量能量伤害等技术问题。
本发明的技术方案是：
一种井下防护智能安全马甲装置，它包括马甲本体，马甲本体通过弹力绳与动力装置连接；控制单元的控制信号输出端与动力装置的起停控制端连接；监测装置与控制单元连接。
所述监测装置包括采集瓦斯浓度的瓦斯传感器组、二氧化碳传感器组、通信模组和处理单元；瓦斯传感器组、二氧化碳传感器组和通信模组分别与处理单元导线连接；处理单元通过总线与控制单元连接。
动力装置包括绳索电机、绳索辊和安全自锁固定座，绳索电机的输出端与绳索辊连接，绳索辊设有绳索槽，弹力绳缠绕在绳索槽内；弹力绳穿过安全自锁固定座与马甲本体连接。
马甲本体呈圆筒形结构，马甲本体上端设置有肩带，马甲本体设有腰带，腰带上设有卡扣，腰带与弹力绳连接。
马甲本体包括内层带体和外层带体，内层带体和外层带体重叠设置；内层带体靠近外层带体的侧面设置有缓冲立柱，外层带体靠近内层带体的侧面设置有供缓冲立柱嵌入滑动的缓冲槽，缓冲立柱与缓冲槽之间连接有缓冲弹簧，缓冲立柱和缓冲弹簧的长度之和大于缓冲槽的深度，外层带体为气囊式结构。
缓冲槽底面设置微动开关。
缓冲立柱由橡胶制作而成。
缓冲立柱端头设置有凸沿,所述缓冲槽底部设置有与凸沿配合的卡环。
本发明有益效果：
本发明通过监测装置实时测量瓦斯浓度、二氧化碳浓度；并根据瓦斯浓度和二氧化碳浓度判断煤与瓦斯突出情况，将信息实时送至处理单元，当紧急情况下，处理单元输出控制信号给动力装置，通过绳索电机收回弹力绳，将穿着马甲本体的工人拉出危险区域，确保工人安全逃生；解决了因井下特殊的地理环境，目前的各种防护措施并不能及时救援，一旦发生事故，现有技术无法保证矿工及时逃离能量，矿工依旧会被大量能量伤害等技术问题。
附图说明
图1为本发明安全马甲正面示意图；
图2为本发明监测装置原理图；
图3为本发明整体结构示意图；
图4为本发明安全马甲层状示意图。
图中：1-安全马甲本体、2-红外线监测装置、3-弹力绳、4-绳索电机、5-控制单元、6-安全自锁固定座、7-绳索辊、8-肩带、9-卡扣、10-腰带、11-内层带体、12-外层带体、13-缓冲立柱、14-缓冲槽、15-缓冲弹簧、16-凸沿、17-卡环、18-微动开关、19气体发生装置。
具体实施方式：
下面结合附图及具体实施案例对本发明进一步说明，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
一种井下防护智能安全马甲装置，它包括马甲本体，马甲本体通过弹力绳与动力装置连接；控制单元的控制信号输出端与动力装置的起停控制端连接；监测装置与控制单元连接。
监测装置包括用于采集瓦斯浓度的瓦斯传感器组、二氧化碳传感器组、通信模组及用于根据瓦斯浓度和二氧化碳浓度判断煤与瓦斯突出的处理单元；处理单元采用单片机实现；处理单元通过总线与控制单元连接；监测装置采用红外线监测装置。
通信模组包括通信天线，记录装置，生命探测仪，LED灯，皆与处理单元信号连接。
本实施案例中瓦斯传感器组与处理器信号连接，二氧化碳传感器组与处理器信号连接，判断煤与瓦斯突出的处理单元与控制单元信号连接，控制单元对动力装置进行起停控制。
监测装置将预设的阈值与检测获取的能量浓度对比得出结果，将指结果通过处理单元传给给控制单元。
监测装置用于探测是否有突出能量，通过红外线监测设备，实现井下有效监控。
动力装置包括绳索电机，绳索辊，安全自锁固定座。
控制单元与绳索电机电性连接，绳索电机与绳索辊连接，绳索辊有绳索槽，弹力绳缠绕在绳索槽内，并通过安全自锁固定座，便于收紧时固定位置。
动力装置根据监测结果提供动力将矿工拉离危险区。
安全马甲本体呈圆筒形结构，所述安全马甲本体上端分设置有肩带，所述安全马甲设有腰带，所述腰带前面设有卡扣，所述卡扣便于调节松紧，所述腰带与弹力绳相连，所述安全马甲本体由相互重叠设置的内层带体和外层带体组合而成，所述内层带体靠近所述外层带体的侧面设置有多个缓冲立柱，缓冲立柱是由橡胶制作而成的，所述外层带体靠近所述内层带体的侧面设置有多个供上述缓冲立柱嵌入滑动的缓冲槽，所述缓冲立柱与所述缓冲槽之间连接有缓冲弹簧，所述缓冲立柱和所述缓冲弹簧的长度之和大于所述缓冲槽的深度，所述外层带体为气囊式结构，其内部设置有气体发生装置，所述缓冲槽底面设置有控制上述气体发生装置的微动开关。
安全马甲本体有助于分散安全带各部分对身体重量的承受力,当人员被拉力拉动时,会对外层带体产生较大冲击力,外层带体和内层带体之间的缓冲立柱、缓冲弹簧等可以起到很好的缓冲作用,而当冲击力极大时,缓冲立柱会触动缓冲槽底面的微动开关,从而使得气体发生装置产生气体从而将气囊式结构的外层带体充满体,其可有效避免较大冲击力作用于矿工，确保作业人员的安全。

Claims (8)

1.一种井下防护智能安全马甲装置，它包括马甲本体（1），其特征在于：马甲本体（1）通过弹力绳（3）与动力装置连接；控制单元（5）的控制信号输出端与动力装置的起停控制端连接；监测装置与控制单元连接。
2.根据权利要求1所述的一种井下防护智能安全马甲装置，其特征在于：所述监测装置包括采集瓦斯浓度的瓦斯传感器组、二氧化碳传感器组、通信模组和处理单元；瓦斯传感器组、二氧化碳传感器组和通信模组分别与处理单元导线连接；处理单元通过总线与控制单元连接。
3.根据权利要求1所述的一种井下防护智能安全马甲装置，其特征在于：动力装置包括绳索电机（4）、绳索辊（7）和安全自锁固定座（6），绳索电机（4）的输出端与绳索辊（7）连接，绳索辊（7）设有绳索槽，弹力绳（3）缠绕在绳索槽内；弹力绳（3）穿过安全自锁固定座（6）与马甲本体（1）连接。
4.根据权利要求1所述的一种井下防护智能安全马甲装置，其特征在于：马甲本体（1）呈圆筒形结构，马甲本体（1）上端设置有肩带（8），马甲本体（1）设有腰带（10），腰带（10）上设有卡扣（9），腰带（10）与弹力绳连接。
5.根据权利要求1所述的一种井下防护智能安全马甲装置，其特征在于：马甲本体（1）包括内层带体（11）和外层带体（12），内层带体（11）和外层带体（12）重叠设置；内层带体（11）靠近外层带体（12）的侧面设置有缓冲立柱（13），外层带体（12）靠近内层带体的侧面设置有供缓冲立柱（13）嵌入滑动的缓冲槽（14），缓冲立柱（13）与缓冲槽（14）之间连接有缓冲弹簧（15），缓冲立柱（13）和缓冲弹簧（15）的长度之和大于缓冲槽（14）的深度，外层带体（12）为气囊式结构。
6.根据权利要求5所述的一种井下防护智能安全马甲装置，其特征在于：缓冲槽（14）底面设置微动开关（18）。
7.根据权利要求5所述的一种井下防护智能安全马甲装置，其特征在于：缓冲立柱（13）由橡胶制作而成。
8.根据权利要求5所述的一种井下防护智能安全马甲装置，其特征在于：缓冲立柱（13）端头设置有凸沿（16）,所述缓冲槽（14）底部设置有与凸沿（16）配合的卡环（17）。
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