CN111271115A - 一种煤矿水灾应急救援装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种煤矿水灾应急救援装置，包括箱体，箱体内部设有多个用于将其与地面固定的稳固机构；所述箱体四周设有多个充气气囊，多个充气气囊通过连接件连接成一体，每个充气气囊的底端均与箱体固定连接，每个充气气囊的顶端均固定在用于带动其上升下降的升降机构上，升降机构固定在箱体侧面上；所述箱体内部还设有用于随时监测矿警内水灾情况的监测装置；本发明提供一种即能作为临时逃生通道，又能作为紧急避难场所的煤矿水灾应急救援装置。
Description
技术领域
本发明属于煤矿救助用具技术领域，具体涉及一种煤矿水灾应急救援装置。
背景技术
煤矿水灾是矿井煤炭生产的五大灾害之一，水灾事故产生的主要原因是从事煤矿井下探放水、开拓、掘进、采煤等作业过程中发生事故，一般分为含水层出水、地表水等通过各种管道涌入矿井，当矿井涌入超过正常排水能力时，就会造成矿井水灾，水灾事故发生频率上升，突发性较强人员伤亡大，为防治煤矿水灾，对矿井充水的监测与预警，要具备适时性和定量预警性；一旦突发大量涌水，需要立即采取应急救援措施，迅速判定水灾性质，了解突水地点、影响范围、静止水位、估计突水量、补给水源以及有影响的地面水体，之后掌握灾区范围、搞清楚事故人员分布，分析被困人员可能躲避的地点，以便于迅速组织抢救，根据突水量的大小和矿井排水能力，积极采取排、堵、截等措施；但是现有技术中的煤矿水灾应急救援装置，只是单纯的起到了封堵的作用，一旦涌水速度过快仅仅采用封堵很难保证人员安全。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术中存在的问题，提供一种即能作为临时逃生通道，又能作为紧急避难场所，同时还能为救援人员搜救提供便利的煤矿水灾应急救援装置。
本发明的技术方案是：一种煤矿水灾应急救援装置，包括多个用于组成临时逃生通道的箱体，箱体内设有氧气瓶，箱体内部设有多个用于将其与地面固定的稳固机构；所述箱体四周设有多个充气气囊，多个充气气囊通过连接件连接成一体，每个充气气囊的底端均与箱体固定连接，每个充气气囊的顶端均固定在用于带动其上升下降的升降机构上，升降机构固定在箱体侧面上；所述箱体内部还设有用于随时监测矿警内水灾情况的监测装置。
上述升降机构包括依次套设在一起的一级圆筒、二级圆筒、三级圆筒以及四级圆筒；所述一级圆筒与二级圆筒之间设有驱动气缸，驱动气缸缸筒的一端固定在二级圆筒底部，驱动气缸缸筒的另一端穿过三级圆筒并且固定有第一滑轮，驱动气缸的伸缩端穿过二级圆筒与一级圆筒底部固定连接，一级圆筒底部还与第一绳索一端固定连接，第一绳索另一端绕过第一滑轮与三级圆筒下端固定连接，三级圆筒上端还通过杆体固定连接有第二滑轮，第二滑轮位于四级圆筒内部，并且四级圆筒侧壁上开设有与杆体滑动连接的槽缝；所述二级圆筒上表面与第二绳索一端固定连接，第二绳索另一端穿过四级圆筒同时绕过第二滑轮与四级圆筒底部固定连接；所述一级圆筒固定在箱体侧面上，所述充气气囊的顶端固定在四级圆筒顶端。
上述监测装置包括红外图像采集设备，红外图像采集设备分别安装在煤矿工人身上和煤矿巷道的巷帮，红外图像采集设备用于监测巷道水仓水位、巷道积水高度增长速度等数据；利用安装在煤矿巷道巷帮的红外图像采集设备与积水水面位置的识别来获得巷道积水高度H，当巷道内异常涌水速度过快时，每间隔一段时间TN就重新测定一次巷道积水高度HN，这时便能测定出巷道积水高度的增长速度为/TN；所述红外图像采集设备与微处理器连接，微处理器与报警装置连接，微处理器将信号传递给报警装置，报警装置接收信号的同时发送报警信号。
上述报警装置包括报警器、数据处理模块以及数据传输模块；所述报警器用于持续发送报警信号；所述数据处理模块用于处理红外图像采集设备采集的数据，数据传输模块用于将红外图像采集设备采集的数据发送给煤矿安全监测中心，煤矿安全监测中心将数据发送给救援人员。
上述稳固机构包括锥形体，锥形体固定在螺母侧壁，螺母与螺杆螺纹连接，螺杆一端与电机的输出轴连接，电机固定在支撑架上，支撑架与箱体固定连接；所述螺母通过滑动组件与支撑架侧壁滑动连接。
上述箱体内部设有吸水机构，吸水机构包括水泵和贴附在煤矿巷道内侧壁的吸水棉，水泵的外壳体固定在箱体中部，水泵的进水口固定有进水管，进水管穿过箱体与外部连通，水泵的出水口通过连接软管与多个喷洒头连接。
上述稳固机构的数量为四个，四个稳固机构的支撑架分别固定在箱体的四个角落。
上述滑动组件包括滑条，滑条固定在所述螺母侧壁，滑条与支撑架上开设的滑槽滑动连接。
上述箱体四角均设有一第三绳索，第三绳索一端与箱体固定连接，第三绳索另一端固定有用于将其与墙壁稳固固定的飞虎爪。
上述连接件为拉链，所述充气气囊通过拉链连接成一体，充气气囊包括外层气囊体，外层气囊体内部还设有内层气囊体，外层气囊体与内层气囊体之间为空腔，内层气囊体上开设有用于与充气机构连接的进气口。
本发明的有益效果：
1、本发明提供的煤矿水灾应急救援装置用于在煤矿巷道出现水灾紧急逃生时使用，煤矿在出现水灾后水位会升高，水位升高后会给人们逃生带来了极大的不便，而本申请设有箱体用于煤矿工人站立，避免湍急的水流将人冲走，同时箱体又利用稳固机构将其固定，提高了箱体的稳定性，箱体一方面可用于煤矿工人站立使用，另一方面多个箱体在水位逐步升高后共同作为逃生救援的临时通道。
2、本发明在箱体四周还设有多个充气气囊，在使用时利用充气机构通过进气口向内层气囊体与外层气囊体之间充气，使气囊内部逐步充满气体，在充气的同时还会利用升降机构带动其上升下降，升降机构的驱动件是驱动气缸，通过驱动气缸与动滑轮带动多级圆筒逐级伸缩，同时升降机构还带动充气气囊上升，多个充气气囊充气并上升后利用拉链将其连接成一体，这时多个充气气囊组成一个密闭的空间，在水势异常时作为临时避免场所。
3、本发明还设有监测装置，用于监测巷道水仓水位、巷道积水高度增长速度等数据，本发明还设有报警装置用于持续发送报警信号，同时将被困者所处的位置，所在巷道的水仓水位、巷道积水高度增长速度等数据发送给煤矿安全监测中心，煤矿安全监测中心将数据发送给救援人员。
4、本申请还设有水泵，利用水泵与煤矿巷道内侧壁贴附的吸水棉配合，在煤矿巷道内积水高度超过箱体后，启动水泵，水泵将巷道内存留的一部分水通过连接软管喷洒到煤矿巷道内侧壁贴附的吸水棉上，利用吸水棉吸收多余的水分来降低巷道积水高度。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明升降机构的结构示意图；
图3为本发明稳固机构的结构示意图；
图4为本发明升降机构与箱体配合的结构示意图；、
图5为本发明的控制原理框图。
附图标记说明：
1、箱体；2、水泵；3、进水管；4、连接软管；5、喷洒头；6、充气气囊；7、连接件；8、一级圆筒；9、二级圆筒；10、三级圆筒；11、四级圆筒；12、驱动气缸；13、第一滑轮；14、第一绳索；15、第二滑轮；16、第二绳索；17、红外图像采集设备；18、微处理器；19、报警器；20、数据处理模块；21、数据传输模块；22、锥形体；23、螺母；24、螺杆；25、电机；26、支撑架；27、滑条；28、滑槽；29、第三绳索；30、飞虎爪。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
实施例1：
本发明实施例提供了一种煤矿水灾应急救援装置，包括多个用于组成临时逃生通道的箱体1，箱体1内设有氧气瓶，箱体1内部设有多个用于将其与地面固定的稳固机构；所述箱体1四周设有多个充气气囊6，多个充气气囊6通过连接件7连接成一体，每个充气气囊6的底端均与箱体1固定连接，每个充气气囊6的顶端均固定在用于带动其上升下降的升降机构上，升降机构固定在箱体1侧面上；所述箱体1内部还设有用于随时监测矿警内水灾情况的监测装置。
本申请提供一种即能作为临时逃生通道，又能作为紧急避难场所的煤矿水灾应急救援装置；煤矿在出现水灾后水位会升高，水位升高后会给人们逃生带来了极大的不便，本申请设有箱体，并利用稳固机构将其固定，水流湍急时煤矿工人站立在箱体上避免湍急的水流将人冲走，同时箱体一方面用于煤矿工人站立使用，另一方面多个箱体在水位逐步升高后共同作为逃生救援的临时通道；
本申请在箱体四周还设有多个充气气囊，在使用时利用充气机构通过进气口向内层气囊体与外层气囊体之间充气，使气囊内部逐步充满气体，在充气的同时还会利用升降机构带动其上升下降，升降机构的驱动件是驱动气缸，通过驱动气缸与动滑轮带动多级圆筒逐级伸缩，同时升降机构还带动充气气囊上升，多个充气气囊充气并上升后利用拉链将其连接成一体，这时多个充气气囊组成一个密闭的空间，在水势异常时作为临时避免场所。
实施例2：
本实施例基于实施例1，所述升降机构包括依次套设在一起的一级圆筒8、二级圆筒9、三级圆筒10以及四级圆筒11；所述一级圆筒8与二级圆筒9之间设有驱动气缸12，驱动气缸12缸筒的一端固定在二级圆筒9底部，驱动气缸12缸筒的另一端穿过三级圆筒10并且固定有第一滑轮13，驱动气缸12的伸缩端穿过二级圆筒9与一级圆筒8底部固定连接，一级圆筒8底部还与第一绳索14一端固定连接，第一绳索14另一端绕过第一滑轮13与三级圆筒10下端固定连接，三级圆筒10上端还通过杆体固定连接有第二滑轮15，第二滑轮15位于四级圆筒11内部，并且四级圆筒11侧壁上开设有与杆体滑动连接的槽缝；所述二级圆筒9上表面与第二绳索16一端固定连接，第二绳索16另一端穿过四级圆筒11同时绕过第二滑轮15与四级圆筒11底部固定连接；所述一级圆筒8固定在箱体1侧面上，所述充气气囊6的顶端固定在四级圆筒11顶端；
本申请的升降机构采用依次套设在一起的一级圆筒、二级圆筒、三级圆筒以及四级圆筒，该升降机构利用驱动气缸驱动四级圆筒逐级伸缩，操作简单方便，避免采用复杂的升降机构在被水浸泡出现不能工作的问题。
实施例3：
本实施例基于实施例1，所述监测装置包括红外图像采集设备17，红外图像采集设备17分别安装在煤矿工人身上和煤矿巷道的巷帮，红外图像采集设备17用于监测巷道水仓水位、巷道积水高度增长速度等数据；利用安装在煤矿巷道巷帮的红外图像采集设备17与积水水面位置的识别来获得巷道积水高度H，当巷道内异常涌水速度过快时，每间隔一段时间TN就重新测定一次巷道积水高度HN，这时便能测定出巷道积水高度的增长速度为HN－H/TN；所述红外图像采集设备17与微处理器18连接，微处理器18与报警装置连接，微处理器18将信号传递给报警装置，报警装置接收信号的同时发送报警信号；
所述报警装置包括报警器19、数据处理模块20以及数据传输模块21；所述报警器19用于持续发送报警信号；所述数据处理模块20用于处理红外图像采集设备17采集的数据，数据传输模块21用于将红外图像采集设备17采集的数据发送给煤矿安全监测中心，煤矿安全监测中心将数据发送给救援人员。
本申请设有监测装置，用于监测巷道水仓水位、巷道积水高度增长速度等数据，本发明还设有报警装置用于持续发送报警信号，同时将被困者所处的位置，所在巷道的水仓水位、巷道积水高度增长速度等数据发送给煤矿安全监测中心，煤矿安全监测中心将数据发送给救援人员。
实施例4：
本实施例基于实施例1，所述稳固机构包括锥形体22，锥形体22固定在螺母23侧壁，螺母23与螺杆24螺纹连接，螺杆24一端与电机25的输出轴连接，电机25固定在支撑架26上，支撑架26与箱体1固定连接；所述螺母23通过滑动组件与支撑架26侧壁滑动连接；
所述稳固机构的数量为四个，四个稳固机构的支撑架26分别固定在箱体1的四个角落；
所述滑动组件包括滑条27，滑条27固定在所述螺母23侧壁，滑条27与支撑架26上开设的滑槽28滑动连接。
本申请利用电机带动螺杆转动，螺杆转动带动螺母沿其上下运动，螺母上下运动带动固定在螺母23侧壁固定的锥形体22逐步向下运动来实现对箱体的固定。
实施例5：
本实施例基于实施例1，所述箱体1内部设有吸水机构，吸水机构包括水泵2和贴附在煤矿巷道内侧壁的吸水棉，水泵2的外壳体固定在箱体1中部，水泵2的进水口固定有进水管3，进水管3穿过箱体1与外部连通，水泵2的出水口通过连接软管4与多个喷洒头5连接；设有吸水装置，能将煤矿巷道内聚积的水分喷洒到吸水棉上，降低巷道的水位，保证人员的安全；
所述箱体1四角均设有一第三绳索29，第三绳索29一端与箱体1固定连接，第三绳索29另一端固定有用于将其与墙壁稳固固定的飞虎爪30，利用飞虎爪30能进一步保证箱体1的稳定性；
所述连接件7为拉链，所述充气气囊6通过拉链连接成一体，充气气囊6包括外层气囊体，外层气囊体内部还设有内层气囊体，外层气囊体与内层气囊体之间为空腔，内层气囊体上开设有用于与充气机构连接的进气口。
本发明工作原理：
在煤矿巷道出现水灾时，煤矿工人有序撤离，水势较大时煤矿工人将煤矿巷道附近的煤矿水灾应急救援装置拉出，利用稳固机构将箱体稳固在地面，利用电机带动螺杆转动，螺杆转动带动螺母沿其上下运动，螺母上下运动带动固定在螺母23侧壁固定的锥形体22逐步向下运动来实现对箱体的固定；箱体的固定好之后，煤矿工人站立在箱体上，避免湍急的水流将人冲走，在水流较缓慢时，多个箱体共同作为逃生救援的临时通道；
一旦出现水势异常湍急时，人员站在箱体1上表面，利用充气机构通过进气口向内层气囊体与外层气囊体之间充气，使气囊内部逐步充满气体，在充气的同时还会利用升降机构带动其上升下降，升降机构的驱动件是驱动气缸，通过驱动气缸与动滑轮带动多级圆筒逐级伸缩，同时升降机构还带动充气气囊上升，多个充气气囊充气并上升后利用拉链将其连接成一体，这时多个充气气囊组成一个密闭的空间，在水势异常时作为临时避免场所；
在箱体上组成的临时避免场所避免等待救援时，安装在煤矿工人身上和煤矿巷道的巷帮的红外图像采集设备17用于监测巷道水仓水位、巷道积水高度增长速度等数据；利用安装在煤矿巷道巷帮的红外图像采集设备17与积水水面位置的识别来获得巷道积水高度H，当巷道内异常涌水速度过快时，每间隔一段时间TN就重新测定一次巷道积水高度HN，这时便能测定出巷道积水高度的增长速度为HN－H/TN；所述红外图像采集设备17与微处理器18连接，微处理器18与报警装置连接，报警装置包括报警器19、数据处理模块20以及数据传输模块21；所述报警器19用于持续发送报警信号；所述数据处理模块20用于处理红外图像采集设备17采集的数据，数据传输模块21用于将红外图像采集设备17采集的数据发送给煤矿安全监测中心，煤矿安全监测中心将数据发送给救援人员；
这样救援人员就能实时监测被困人员所处环境的变化，同时还能根据安装在煤矿工人身上的红外图像采集设备17对被困人员进行定位，提高救援效率。
综上所述，本发明提供的一种煤矿水灾应急救援装置，即能作为临时逃生通道，又能作为紧急避难场所，同时还能为救援人员搜救提供便利的煤矿水灾应急救援装置。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种煤矿水灾应急救援装置，其特征在于，包括多个用于组成临时逃生通道的箱体(1)，箱体(1)内设有氧气瓶，箱体(1)内部设有多个用于将其与地面固定的稳固机构；所述箱体(1)四周设有多个充气气囊(6)，多个充气气囊(6)通过连接件(7)连接成一体，每个充气气囊(6)的底端均与箱体(1)固定连接，每个充气气囊(6)的顶端均固定在用于带动其上升下降的升降机构上，升降机构固定在箱体(1)侧面上；所述箱体(1)内部还设有用于随时监测矿警内水灾情况的监测装置。
2.如权利要求1所述的一种煤矿水灾应急救援装置，其特征在于，所述升降机构包括依次套设在一起的一级圆筒(8)、二级圆筒(9)、三级圆筒(10)以及四级圆筒(11)；所述一级圆筒(8)与二级圆筒(9)之间设有驱动气缸(12)，驱动气缸(12)缸筒的一端固定在二级圆筒(9)底部，驱动气缸(12)缸筒的另一端穿过三级圆筒(10)并且固定有第一滑轮(13)，驱动气缸(12)的伸缩端穿过二级圆筒(9)与一级圆筒(8)底部固定连接，一级圆筒(8)底部还与第一绳索(14)一端固定连接，第一绳索(14)另一端绕过第一滑轮(13)与三级圆筒(10)下端固定连接，三级圆筒(10)上端还通过杆体固定连接有第二滑轮(15)，第二滑轮(15)位于四级圆筒(11)内部，并且四级圆筒(11)侧壁上开设有与杆体滑动连接的槽缝；所述二级圆筒(9)上表面与第二绳索(16)一端固定连接，第二绳索(16)另一端穿过四级圆筒(11)同时绕过第二滑轮(15)与四级圆筒(11)底部固定连接；所述一级圆筒(8)固定在箱体(1)侧面上，所述充气气囊(6)的顶端固定在四级圆筒(11)顶端。
3.如权利要求1所述的一种煤矿水灾应急救援装置，其特征在于，所述监测装置包括红外图像采集设备(17)，红外图像采集设备(17)分别安装在煤矿工人身上和煤矿巷道的巷帮，红外图像采集设备(17)用于监测巷道水仓水位、巷道积水高度增长速度等数据；利用安装在煤矿巷道巷帮的红外图像采集设备(17)与积水水面位置的识别来获得巷道积水高度H，当巷道内异常涌水速度过快时，每间隔一段时间TN就重新测定一次巷道积水高度HN，这时便能测定出巷道积水高度的增长速度为(HN－H)/TN；所述红外图像采集设备(17)与微处理器(18)连接，微处理器(18)与报警装置连接，微处理器(18)将信号传递给报警装置，报警装置接收信号的同时发送报警信号。
4.如权利要求3所述的一种煤矿水灾应急救援装置，其特征在于，所述报警装置包括报警器(19)、数据处理模块(20)以及数据传输模块(21)；所述报警器(19)用于持续发送报警信号；所述数据处理模块(20)用于处理红外图像采集设备(17)采集的数据，数据传输模块(21)用于将红外图像采集设备(17)采集的数据发送给煤矿安全监测中心，煤矿安全监测中心将数据发送给救援人员。
5.如权利要求1所述的一种煤矿水灾应急救援装置，其特征在于，所述稳固机构包括锥形体(22)，锥形体(22)固定在螺母(23)侧壁，螺母(23)与螺杆(24)螺纹连接，螺杆(24)一端与电机(25)的输出轴连接，电机(25)固定在支撑架(26)上，支撑架(26)与箱体(1)固定连接；所述螺母(23)通过滑动组件与支撑架(26)侧壁滑动连接。
6.如权利要求1所述的一种煤矿水灾应急救援装置，其特征在于，所述箱体(1)内部设有吸水机构，吸水机构包括水泵(2)和贴附在煤矿巷道内侧壁的吸水棉，水泵(2)的外壳体固定在箱体(1)中部，水泵(2)的进水口固定有进水管(3)，进水管(3)穿过箱体(1)与外部连通，水泵(2)的出水口通过连接软管(4)与多个喷洒头(5)连接。
7.如权利要求5所述的一种煤矿水灾应急救援装置，其特征在于，所述稳固机构的数量为四个，四个稳固机构的支撑架(26)分别固定在箱体(1)的四个角落。
8.如权利要求5所述的一种煤矿水灾应急救援装置，其特征在于，所述滑动组件包括滑条(27)，滑条(27)固定在所述螺母(23)侧壁，滑条(27)与支撑架(26)上开设的滑槽(28)滑动连接。
9.如权利要求1所述的一种煤矿水灾应急救援装置，其特征在于，所述箱体(1)四角均设有一第三绳索(29)，第三绳索(29)一端与箱体(1)固定连接，第三绳索(29)另一端固定有用于将其与墙壁稳固固定的飞虎爪(30)。
10.如权利要求1所述的一种煤矿水灾应急救援装置，其特征在于，所述连接件(7)为拉链，所述充气气囊(6)通过拉链连接成一体，充气气囊(6)包括外层气囊体，外层气囊体内部还设有内层气囊体，外层气囊体与内层气囊体之间为空腔，内层气囊体上开设有用于与充气机构连接的进气口。
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| CN202010171796.2A CN111271115A (zh) | 2020-03-12 | 2020-03-12 | 一种煤矿水灾应急救援装置 |
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| CN202010171796.2A CN111271115A (zh) | 2020-03-12 | 2020-03-12 | 一种煤矿水灾应急救援装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113622998A (zh) * | 2021-08-16 | 2021-11-09 | 诸暨市易佳机械有限公司 | 一种隧道口防洪急救设备 |
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2020
- 2020-03-12 CN CN202010171796.2A patent/CN111271115A/zh active Pending
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