CN111289061A - 一种煤矿灾害监测预警设备及其系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤矿灾害监测预警设备及其系统，包括支撑柱和设置在其顶部的展示框，所述支撑柱内部设有传动腔，传动腔底部设有便于外界水进入的进水端口，所述进水端口上方的传动腔内部设有用于对上涌水流进行净化的过滤网，所述过滤网上方设有漂浮块，这里利用过滤网对水进行过滤；所述漂浮块上端连接采用轻质材料制成的活塞杆，所述活塞杆上端滑动穿过设置在支撑柱和展示框之间的穿孔；本申请针对现有需求进行设计，能够对煤矿附近的水位高度进行实施检测，并利用杠杆将水位高度进行放大，提高了检测的精度，在水位较高时，可以向煤矿监控室发送水位过高信息，从而为煤矿开采工作提供参考，启动灾害预警的作用。
Description
技术领域
本发明涉及地质检测设备技术领域，具体是一种煤矿灾害监测预警设备 及其系统。
背景技术
地质灾害是指在地球的发展演化过程中，由各种地质作用形成的灾害性 地质事件，地质灾害在时间和空间上的分布变化规律，既受制于自然环境， 又与人类活动有关，往往是人类与自然界相互作用的结果，影响或控制地质 灾害形成与发展的基础环境和总体条件，它与地质灾害形成条件既存在密切 联系又有一定区别，地质灾害形成条件指的是造成地质灾害的直接因素，地 质灾害背景指的是控制和影响地质灾害的更高层次的基础条件。
矿井水害是我国煤矿主要灾害形式之一，由于开采条件和方式的逐步复 杂化，一些新的水害问题不断出现。
针对上述问题，现在提供一种检测矿井上方水面水位高度的装置，当水 位较高时会向煤矿检测部门发出报警信号，从而起到预警的作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种煤矿灾害监测预警设备及其系统，以解决上 述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种煤矿灾害监测预警设备，包括支撑柱和设置在其顶部的展示框，所 述支撑柱内部设有传动腔，传动腔底部设有便于外界水进入的进水端口，所 述进水端口上方的传动腔内部设有用于对上涌水流进行净化的过滤网，所述 过滤网上方设有漂浮块，这里利用过滤网对水进行过滤；
所述漂浮块上端连接采用轻质材料制成的活塞杆，所述活塞杆上端滑动 穿过设置在支撑柱和展示框之间的穿孔；
所述活塞杆上端通过连接杆连接设置在展示框内腔右侧的升降块；
所述升降块上方的展示框内部安装有伸缩杆，所述伸缩杆的输出端设有 吊杆，吊杆的输出端设有与升降块位置相对应用于检测升降块高度的距离传 感器；
所述展示框的内腔中还设有杠杆，所述杠杆右侧三分之一点位置通过支 点轴转动设置在展示框内腔中，所述杠杆右端开设有传动槽，所述吊杆侧面 设有滑动设置在传动槽内部的传动杆；
所述杠杆左端滑动套设有滑动套，所述滑动套内部设有复位弹簧，所述 复位弹簧将滑动套和杠杆左端连接固定，所述滑动套左端设有与预警系统电 性连接并用于触发预警的导电块。
作为本发明进一步的方案：所述穿孔内壁嵌设有用于抵住活塞杆的滚珠。
作为本发明再进一步的方案：所述支撑柱下端设有用于刺入土壤中的锥 形尖端。
作为本发明再进一步的方案：所述进水端口与传动腔内底部齐平。
作为本发明再进一步的方案：所述支撑柱上设有用于对过滤网进行清孔 处理的辅助清理部件；所述辅助清理部件包括水平设置在过滤网下方的清理 轴，所述清理轴侧面设有用于刮料的清理刷，所述清理轴右端的转动杆穿过 支撑柱右侧壁，所述转动杆所在的支撑柱侧面设有传动箱，所述传动箱上端 转动设有旋转杆，所述旋转杆顶部设有驱动齿轮，其下端与转动杆右端之间 通过锥形齿轮组传动啮合；所述支撑柱上端外侧通过固定轴承转动连接转动 环，所述转动环下端外侧设有与驱动齿轮相互啮合的齿环，所述转动环侧面 垂直设有一个尾杆，尾杆端部设有招风板。
作为本发明再进一步的方案：所述预警系统包括设置在展示框内部的滑 动变阻器，所述滑动变阻器的表面的滑动接电端与滑动套端部的导电块接触， 所述导电块电性连接蓄电池，蓄电池电性连接电流表，电流表电性连接滑动 变阻器的另一接线端；所述电流表电性连接设置在展示框内部用于无线交互 控制终端的无线模块；所述无线模块还电性连接设置在展示框表面的显示屏。
作为本发明再进一步的方案：所述显示屏所在的展示框表面开设有凹槽。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本申请针对现有需求进行设计， 能够对煤矿附近的水位高度进行实施检测，并利用杠杆将水位高度进行放大， 提高了检测的精度，在水位较高时，可以向煤矿监控室发送水位过高信息， 从而为煤矿开采工作提供参考，启动灾害预警的作用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明内部的结构示意图。
图3为本发明的结构局部放大图。
其中：支撑柱1、转动环2、驱动齿轮3、招风板4、尾杆41、连接杆5、 升降块6、距离传感器7、吊杆8、传动槽9、伸缩杆10、支点轴11、杠杆12、 滑动套13、无线模块14、展示框15、显示屏151、滑动变阻器16、电流表 18、蓄电池19、活塞杆20、传动腔21、漂浮块22、过滤网23、进水端口24、 清理刷25、清理轴26、传动箱27、锥形齿轮组28、旋转杆29。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、 “顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的 方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示 所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不 能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目 的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的 数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括 一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含 义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语 “安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可 以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以 是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。 对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明 中的具体含义。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而 不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1-3，本发明实施例中，一种煤矿灾害监测预警设备，包括支撑 柱1和设置在其顶部的展示框15，所述支撑柱1下端设有用于刺入土壤中的 锥形尖端，所述支撑柱1内部设有传动腔21，传动腔21底部设有便于外界水 进入的进水端口24，所述进水端口24上方的传动腔21内部设有用于对上涌 水流进行净化的过滤网23，所述过滤网23上方设有漂浮块22，这里利用过 滤网23对水进行过滤，避免水中的杂质粘附在传动腔21内壁，从而增大漂 浮块22与传动腔21内壁之间的摩擦力；
所述漂浮块22上端连接采用轻质材料制成的活塞杆20，所述活塞杆20 上端滑动穿过设置在支撑柱1和展示框15之间的穿孔，所述穿孔内壁嵌设有 滚珠，利用滚珠抵住活塞杆20，从而将滑动摩擦转换成滚动摩擦；
所述活塞杆20上端通过连接杆5连接设置在展示框15内腔右侧的升降 块6；
所述升降块6上方的展示框15内部安装有伸缩杆10，所述伸缩杆10的 输出端设有吊杆8，吊杆8的输出端设有与升降块6位置相对应用于检测升降 块6高度的距离传感器7；
所述展示框15的内腔中还设有杠杆12，所述杠杆12右侧三分之一点位 置通过支点轴11转动设置在展示框15内腔中，所述杠杆12右端开设有传动 槽9，所述吊杆8侧面设有滑动设置在传动槽9内部的传动杆；
所述杠杆12左端滑动套设有滑动套13，所述滑动套13内部设有复位弹 簧，所述复位弹簧将滑动套13和杠杆12左端连接固定，所述滑动套13左端 设有与预警系统电性连接并用于触发预警的导电块；
在实际使用时，将支撑柱1插入水中，随着水位的增长，传动腔21中的 水位也会随着增长，这样漂浮块21的高度就会上升，漂浮块21会通过活塞 杆20和连接杆5带动升降块6高度升降，距离感应器7会检测升降块6的高 度，此时伸缩杆10会带动距离传感器7上升，从而位置距离感应器7与升降 块6的距离，在伸缩杆10带动距离传感器7上升的同时，吊杆8侧面的传动 杆会沿着传动槽9滑动，从而带动杠杆12右端上移，此时杠杆12左端则会 下降，由于滑动套13会沿着杠杆12表面滑动，此时滑动套13表面的导电块 会三倍于升降块6升降的高度向下移动，从而更快的触发预警系统；
需要说明的是，本申请中利用杠杆原理来放大水位上升的高度，从而提 高了对水位的检测精度；
为了避免水中的杂质堵塞过滤网23，所述支撑柱1上设有用于对过滤网 23进行清孔处理的辅助清理部件；
所述辅助清理部件包括水平设置在过滤网23下方的清理轴26，所述清理 轴26侧面设有用于刮料的清理刷25，所述清理轴26右端的转动杆穿过支撑 柱1右侧壁，所述转动杆所在的支撑柱1侧面设有传动箱27，所述传动箱27 上端转动设有旋转杆29，所述旋转杆29顶部设有驱动齿轮3，其下端与转动 杆右端之间通过锥形齿轮组28传动啮合；
所述支撑柱1上端外侧通过固定轴承转动连接转动环2，所述转动环2下 端外侧设有与驱动齿轮3相互啮合的齿环，所述转动环2侧面垂直设有一个 尾杆41，尾杆41端部设有招风板4；
在实际工作时，自然界的风会经常变化，当风向变化时，招风板4会带 动转动环2转动，转动环2会通过齿轮传动带动旋转杆29转动，旋转杆29 通过锥形齿轮组28带动清理轴26转动，这样清理轴26表面的清理刷25将 会间歇性的对过滤网23进行清孔处理；
所述预警系统包括设置在展示框15内部的滑动变阻器16，所述滑动变阻 器16的表面的滑动接电端与滑动套13端部的导电块接触，所述导电块电性 连接蓄电池19，蓄电池19电性连接电流表18，电流表18电性连接滑动变阻 器16的另一接线端；
所述电流表18电性连接设置在展示框15内部用于无线交互控制终端的 无线模块14；
所述无线模块14还电性连接设置在展示框15表面的显示屏151，通过显 示屏151可以对水位和水位上升速度进行显示。
当导电块在滑动套13的带动下，此时滑动变阻器16的有效电阻减小， 电流表18读数增大，当电流表18读数增大到设定值后，无线模块14会向控 制终端发出预警信号，从而进行预紧操作。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节， 而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实 现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且 是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨 在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。 不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实 施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起 见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也 可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种煤矿灾害监测预警设备，包括支撑柱(1)和设置在其顶部的展示框(15)，所述支撑柱(1)内部设有传动腔(21)，传动腔(21)底部设有便于外界水进入的进水端口(24)，所述进水端口(24)上方的传动腔(21)内部设有用于对上涌水流进行净化的过滤网(23)，所述过滤网(23)上方设有漂浮块(22)；
其特征在于，所述漂浮块(22)上端连接采用轻质材料制成的活塞杆(20)，所述活塞杆(20)上端滑动穿过设置在支撑柱(1)和展示框(15)之间的穿孔；
所述活塞杆(20)上端通过连接杆(5)连接设置在展示框(15)内腔右侧的升降块(6)；
所述升降块(6)上方的展示框(15)内部安装有伸缩杆(10)，所述伸缩杆(10)的输出端设有吊杆(8)，吊杆(8)的输出端设有与升降块(6)位置相对应用于检测升降块(6)高度的距离传感器(7)；
所述展示框(15)的内腔中还设有杠杆(12)，所述杠杆(12)右侧三分之一点位置通过支点轴(11)转动设置在展示框(15)内腔中，所述杠杆(12)右端开设有传动槽(9)，所述吊杆(8)侧面设有滑动设置在传动槽(9)内部的传动杆；
所述杠杆(12)左端滑动套设有滑动套(13)，所述滑动套(13)内部设有复位弹簧，所述复位弹簧将滑动套(13)和杠杆(12)左端连接固定，所述滑动套(13)左端设有与预警系统电性连接并用于触发预警的导电块。
2.根据权利要求1所述的煤矿灾害监测预警设备，其特征在于，所述穿孔内壁嵌设有用于抵住活塞杆(20)的滚珠。
3.根据权利要求1所述的煤矿灾害监测预警设备，其特征在于，所述支撑柱(1)下端设有用于刺入土壤中的锥形尖端。
4.根据权利要求1所述的煤矿灾害监测预警设备，其特征在于，所述进水端口(24)与传动腔(21)内底部齐平。
5.根据权利要求1所述的煤矿灾害监测预警设备，其特征在于，所述支撑柱(1)上设有用于对过滤网(23)进行清孔处理的辅助清理部件；
所述辅助清理部件包括水平设置在过滤网(23)下方的清理轴(26)，所述清理轴(26)侧面设有用于刮料的清理刷(25)，所述清理轴(26)右端的转动杆穿过支撑柱(1)右侧壁，所述转动杆所在的支撑柱(1)侧面设有传动箱(27)，所述传动箱(27)上端转动设有旋转杆(29)，所述旋转杆(29)顶部设有驱动齿轮(3)，其下端与转动杆右端之间通过锥形齿轮组(28)传动啮合；所述支撑柱(1)上端外侧通过固定轴承转动连接转动环(2)，所述转动环(2)下端外侧设有与驱动齿轮(3)相互啮合的齿环，所述转动环(2)侧面垂直设有一个尾杆(41)，尾杆(41)端部设有招风板(4)。
6.一种预警系统，其特征在于，包括设置在展示框(15)内部的滑动变阻器(16)，所述滑动变阻器(16)的表面的滑动接电端与滑动套(13)端部的导电块接触，所述导电块电性连接蓄电池(19)，蓄电池(19)电性连接电流表(18)，电流表(18)电性连接滑动变阻器(16)的另一接线端；所述电流表(18)电性连接设置在展示框(15)内部用于无线交互控制终端的无线模块(14)；所述无线模块(14)还电性连接设置在展示框(15)表面的显示屏(151)。
7.根据权利要求6所述的一种预警系统，其特征在于，所述显示屏(15)所在的展示框(15)表面开设有凹槽。
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