CN112112306B - 一种矿山井架智能监测与保护系统 - Google Patents
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Abstract
一种矿山井架智能监测与保护系统，包括井架水泥地，所述井架水泥地内设置有矿井，所述井架水泥地上固定安装有四组均匀分布的底部支撑柱，所述底部支撑柱上固定安装有工作台板，所述工作台板与所述井架水泥地之间固定安装有漏料挡板，所述工作台板内设置有工作井孔，所述工作台板上固定安装有四组均匀分布的支撑立柱，所述支撑立柱上固定安装有顶部封盖；本系统内设置的安全检测装置可以及时智能的检测矿山井架的倾斜，并及时作出校正防止倾斜越来越严重引发事故，同时系统内设置有保护仓，工作人员可以在地震坍塌发生时快速躲入保护仓，减少人员伤亡，大幅提高工作人员在灾害之中的生还率，降低损失。
Description
技术领域
本发明涉及矿山井架技术领域，具体地说是一种矿山井架智能监测与保护系统。
背景技术
矿山井架是矿山生产中最重要的设备之一，它担负着提升矿石和输送生产人员的重要任务，其安全性、可靠性一直是人们关注的重点。
正因为其重要性，矿山井架安全监测就显得很重要，目前，国内外大都采用的是定期检测的几何观测方法，但是这种方法，一方面几何观测的测量基准点存在难选、难建；另一方面则是定期测量无法及时地反映出井架出现的问题；另外一旦发生坍塌，工作人员无处可逃，生还率极低。
发明内容
针对上述技术的不足，本发明提出了一种矿山井架智能监测与保护系统，能够克服上述缺陷。
一种矿山井架智能监测与保护系统，包括井架水泥地，所述井架水泥地内设置有矿井，所述井架水泥地上固定安装有四组均匀分布的底部支撑柱，所述底部支撑柱上固定安装有工作台板，所述工作台板与所述井架水泥地之间固定安装有漏料挡板，所述工作台板内设置有工作井孔，所述工作台板上固定安装有四组均匀分布的支撑立柱，所述支撑立柱上固定安装有顶部封盖，所述顶部封盖内设置有装置倾斜到一定角度时及时反馈的平衡感应装置，所述顶部封盖与所述工作台板之间设置有矿物升降腔，所述矿物升降腔内顶壁上固定安装有起吊机安装板，所述起吊机安装板上固定安装有起吊机，所述起吊机上缠绕有起吊绳索，所述井架水泥地上还固定安装有四组以所述顶部封盖为中心的均匀分布的防护柱，所述防护柱内设置有封板腔与保护腔，所述封板腔内设置有用于紧急关闭防护门的封闭装置，所述防护柱内设置有控制腔，所述控制腔内设置有用于控制紧急启动的控制装置，所述防护柱内设置有用于在装置失衡时调整平衡的平衡调整装置，所述防护柱内还设置有两组上下对称的油液共享缓存腔与两组上下对称的四个均匀分布的缓冲液压腔，且所述油液共享缓存腔与所述缓冲液压腔连通，所述油液共享缓存腔与所述缓冲液压腔内设置有用于在保护过程中减少受撞击伤害的减撞缓冲装置。
优选地，所述平衡感应装置包括设置在所述顶部封盖内的感应腔，所述感应腔内壁上固定安装有四组均匀分布的固定感应板，所述感应腔内设置有感应吊珠，所述感应吊珠与所述感应腔内顶壁之间设置有感应吊绳，通过所述平衡感应装置实现了装置倾斜到一定角度时及时反馈的功能。
优选地，所述封闭装置包括转动设置在所述封板腔内壁上的封板转轴，所述封板转轴上固定安装有封板，所述防护柱内设置有封板控制腔，所述封板转轴延伸进所述封板控制腔，所述封板控制腔内设置有封板控制齿轮且所述封板控制齿轮与所述封板转轴固定连接，所述防护柱内还设置有封板传动腔，所述封板传动腔内滑动设置有封板传动滑块且所述封板传动滑块向下延伸进所述封板控制腔，所述封板传动滑块下端面固定安装有封板齿条安装板，所述封板齿条安装板上固定安装有封板齿条且所述封板控制齿轮与所述封板齿条啮合，所述封板传动滑块内设置有封板传动螺纹腔，所述封板传动腔内顶壁上转动设置有封板传动转轴且所述封板传动转轴与所述封板传动螺纹腔螺纹连接，所述封板传动转轴向上延伸进所述控制腔，所述控制腔内设置有封板传动锥齿轮且所述封板传动锥齿轮与所述封板传动转轴固定连接，通过所述封闭装置实现了紧急关闭防护门的功能。
优选地，所述控制装置包括滑动设置在所述控制腔内的电机轴固定板与电机安装滑块，所述电机安装滑块上固定安装有电机，所述电机与所述固定感应板电连，所述电机上动力设置有电机转轴且所述电机转轴与所述电机轴固定板转动连接，所述电机转轴上固定安装有电机传动锥齿轮与双面锥齿轮，所述控制腔内底壁还设置有开关滑槽，所述开关滑槽与所述保护腔连通，所述开关滑槽内滑动设置有开关滑板且所述开关滑板延伸进所述保护腔，所述开关滑板与所述电机安装滑块固定连接，通过所述控制装置实现了控制紧急启动的功能。
优选地，所述平衡调整装置包括设置在所述防护柱内的校正滑槽，所述校正滑槽内滑动设置有校正滑块，所述校正滑块向所述顶部封盖端延伸出所述防护柱，所述防护柱内还设置有油液储藏腔，所述油液储藏腔内壁转动设置有油液动力推板转轴，所述油液储藏腔内滑动设置有油液动力推板，所述油液动力推板转轴与所述油液动力推板螺纹连接，所述油液动力推板转轴延伸进所述控制腔，所述控制腔内设置有油液动力锥齿轮且所述油液动力锥齿轮与所述油液动力推板转轴固定连接，所述防护柱内还设置有分流控制腔，所述分流控制腔内滑动设置有分流控制滑块，所述分流控制滑块内设置有第一油液分流管，所述油液储藏腔与所述分流控制腔之间设置有排油管，所述分流控制腔与所述校正滑槽之间设置有校正输油管道，所述分流控制滑块与所述分流控制腔端壁之间固定安装有预紧弹簧，通过所述平衡调整装置实现了在装置失衡时调整平衡的。
优选地，所述减撞缓冲装置包括设置在所述防护柱内的连接控制板滑槽，所述连接控制板滑槽内滑动设置有连接控制板且所述连接控制板延伸进所述封板腔，所述连接控制板与所述分流控制滑块固定连接，所述分流控制滑块内还设置有第二油液分流管，所述防护柱内设置有两组上下对称的单向输油腔，所述单向输油腔内滑动设置有单向输油滑块，所述单向输油滑块内设置有输油内腔，所述单向输油腔与所述分流控制腔之间设置有单向输油管道，所述单向输油滑块与所述单向输油腔端壁之间固定安装有单向输油预紧弹簧，所述单向输油滑块内还设置有多组均匀分布的漏油孔，所述单向输油滑块延伸进所述油液共享缓存腔，所述缓冲液压腔内滑动设置有缓冲液压滑块且所述缓冲液压滑块向外延伸出所述防护柱，所述缓冲液压滑块最外端固定安装有缓冲块，通过所述减撞缓冲装置实现了在保护过程中减少受撞击伤害的功能。
本发明的有益效果是：本系统内设置的安全检测装置可以及时智能的检测矿山井架的倾斜，并及时作出校正防止倾斜越来越严重引发事故，同时系统内设置有保护仓，工作人员可以在地震坍塌发生时快速躲入保护仓，减少人员伤亡，大幅提高工作人员在灾害之中的生还率，降低损失。
附图说明
为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种矿山井架智能监测与保护系统结构示意图；
图2为本发明图1中A-A的结构示意图；
图3为本发明图1中B-B的结构示意图；
图4为本发明图1中放大图C的结构示意图；
图5为本发明图3中D-D的结构示意图；
图6为本发明图5中E-E的结构示意图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
下面结合图1-6对本发明进行详细说明，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。
如图1-6所示，本发明装置的一种矿山井架智能监测与保护系统，包括井架水泥地10，所述井架水泥地10内设置有矿井11，所述井架水泥地10上固定安装有四组均匀分布的底部支撑柱14，所述底部支撑柱14上固定安装有工作台板15，所述工作台板15与所述井架水泥地10之间固定安装有漏料挡板13，所述工作台板15内设置有工作井孔12，所述工作台板15上固定安装有四组均匀分布的支撑立柱16，所述支撑立柱16上固定安装有顶部封盖17，所述顶部封盖17内设置有装置倾斜到一定角度时及时反馈的平衡感应装置，所述顶部封盖17与所述工作台板15之间设置有矿物升降腔20，所述矿物升降腔20内顶壁上固定安装有起吊机安装板18，所述起吊机安装板18上固定安装有起吊机19，所述起吊机19上缠绕有起吊绳索21，所述井架水泥地10上还固定安装有四组以所述顶部封盖17为中心的均匀分布的防护柱26，所述防护柱26内设置有封板腔31与保护腔32，所述封板腔31内设置有用于紧急关闭防护门的封闭装置，所述防护柱26内设置有控制腔57，所述控制腔57内设置有用于控制紧急启动的控制装置，所述防护柱26内设置有用于在装置失衡时调整平衡的平衡调整装置，所述防护柱26内还设置有两组上下对称的油液共享缓存腔34与两组上下对称的四个均匀分布的缓冲液压腔35，且所述油液共享缓存腔34与所述缓冲液压腔35连通，所述油液共享缓存腔34与所述缓冲液压腔35内设置有用于在保护过程中减少受撞击伤害的减撞缓冲装置。
有益地，所述平衡感应装置包括设置在所述顶部封盖17内的感应腔22，所述感应腔22内壁上固定安装有四组均匀分布的固定感应板25，所述感应腔22内设置有感应吊珠24，所述感应吊珠24与所述感应腔22内顶壁之间设置有感应吊绳23，通过所述平衡感应装置实现了装置倾斜到一定角度时及时反馈的功能。
有益地，所述封闭装置包括转动设置在所述封板腔31内壁上的封板转轴40，所述封板转轴40上固定安装有封板41，所述防护柱26内设置有封板控制腔39，所述封板转轴40延伸进所述封板控制腔39，所述封板控制腔39内设置有封板控制齿轮42且所述封板控制齿轮42与所述封板转轴40固定连接，所述防护柱26内还设置有封板传动腔52，所述封板传动腔52内滑动设置有封板传动滑块44且所述封板传动滑块44向下延伸进所述封板控制腔39，所述封板传动滑块44下端面固定安装有封板齿条安装板51，所述封板齿条安装板51上固定安装有封板齿条43且所述封板控制齿轮42与所述封板齿条43啮合，所述封板传动滑块44内设置有封板传动螺纹腔50，所述封板传动腔52内顶壁上转动设置有封板传动转轴53且所述封板传动转轴53与所述封板传动螺纹腔50螺纹连接，所述封板传动转轴53向上延伸进所述控制腔57，所述控制腔57内设置有封板传动锥齿轮54且所述封板传动锥齿轮54与所述封板传动转轴53固定连接，通过所述封闭装置实现了紧急关闭防护门的功能。
有益地，所述控制装置包括滑动设置在所述控制腔57内的电机轴固定板59与电机安装滑块58，所述电机安装滑块58上固定安装有电机60，所述电机60与所述固定感应板25电连，所述电机60上动力设置有电机转轴61且所述电机转轴61与所述电机轴固定板59转动连接，所述电机转轴61上固定安装有电机传动锥齿轮62与双面锥齿轮63，所述控制腔57内底壁还设置有开关滑槽55，所述开关滑槽55与所述保护腔32连通，所述开关滑槽55内滑动设置有开关滑板56且所述开关滑板56延伸进所述保护腔32，所述开关滑板56与所述电机安装滑块58固定连接，通过所述控制装置实现了控制紧急启动的功能。
有益地，所述平衡调整装置包括设置在所述防护柱26内的校正滑槽27，所述校正滑槽27内滑动设置有校正滑块28，所述校正滑块28向所述顶部封盖17端延伸出所述防护柱26，所述防护柱26内还设置有油液储藏腔66，所述油液储藏腔66内壁转动设置有油液动力推板转轴65，所述油液储藏腔66内滑动设置有油液动力推板67，所述油液动力推板转轴65与所述油液动力推板67螺纹连接，所述油液动力推板转轴65延伸进所述控制腔57，所述控制腔57内设置有油液动力锥齿轮64且所述油液动力锥齿轮64与所述油液动力推板转轴65固定连接，所述防护柱26内还设置有分流控制腔72，所述分流控制腔72内滑动设置有分流控制滑块69，所述分流控制滑块69内设置有第一油液分流管71，所述油液储藏腔66与所述分流控制腔72之间设置有排油管68，所述分流控制腔72与所述校正滑槽27之间设置有校正输油管道29，所述分流控制滑块69与所述分流控制腔72端壁之间固定安装有预紧弹簧73，通过所述平衡调整装置实现了在装置失衡时调整平衡的。
有益地，所述减撞缓冲装置包括设置在所述防护柱26内的连接控制板滑槽74，所述连接控制板滑槽74内滑动设置有连接控制板38且所述连接控制板38延伸进所述封板腔31，所述连接控制板38与所述分流控制滑块69固定连接，所述分流控制滑块69内还设置有第二油液分流管70，所述防护柱26内设置有两组上下对称的单向输油腔45，所述单向输油腔45内滑动设置有单向输油滑块33，所述单向输油滑块33内设置有输油内腔47，所述单向输油腔45与所述分流控制腔72之间设置有单向输油管道48，所述单向输油滑块33与所述单向输油腔45端壁之间固定安装有单向输油预紧弹簧46，所述单向输油滑块33内还设置有多组均匀分布的漏油孔49，所述单向输油滑块33延伸进所述油液共享缓存腔34，所述缓冲液压腔35内滑动设置有缓冲液压滑块36且所述缓冲液压滑块36向外延伸出所述防护柱26，所述缓冲液压滑块36最外端固定安装有缓冲块37，通过所述减撞缓冲装置实现了在保护过程中减少受撞击伤害的功能。
下面，申请人将会参考附图1-6以及上面描述来具体的介绍本申请的一种矿山井架智能监测与保护系统：
初始状态下，所述双面锥齿轮63与所述油液动力锥齿轮64啮合，所述分流控制滑块69在所述预紧弹簧73的作用下使得所述排油管68与所述校正输油管道29通过所述第一油液分流管71连通，所述油液储藏腔66内装满油液；
正常工作时，随着采矿工作的进行，所述井架水泥地10在震动等因素发生偏移，所述顶部封盖17倾斜，此时所述感应吊珠24在所述感应吊绳23的作用下依旧保持垂直，当所述顶部封盖17倾斜到一定程度时，所述感应吊珠24与该方向上的所述固定感应板25接触，所述固定感应板25控制该方向的所述电机60启动；
所述电机60带动所述双面锥齿轮63转动，所述双面锥齿轮63通过所述油液动力锥齿轮64带动所述油液动力推板转轴65转动，所述油液动力推板转轴65通过所述油液动力推板67将所述油液储藏腔66内的油液通过所述排油管68、所述第一油液分流管71与所述校正输油管道29注入所述校正滑槽27，该方向上的所述校正滑块28向外一点推向所述顶部封盖17，修正所述顶部封盖17的偏移。
矿山发生坍塌或地震时，工作人员迅速躲进所述保护腔32拉动所述开关滑板56，所述开关滑板56带动所述电机安装滑块58移动，此时所述双面锥齿轮63与所述油液动力锥齿轮64脱离啮合，所述双面锥齿轮63与所述封板传动锥齿轮54啮合，所述电机传动锥齿轮62与所述油液动力锥齿轮64啮合；
所述电机60通过所述电机转轴61带动所述电机传动锥齿轮62与所述双面锥齿轮63转动，所述双面锥齿轮63通过所述封板传动锥齿轮54带动所述封板传动转轴53转动，所述封板传动转轴53通过所述封板传动滑块44与所述封板齿条安装板51带动所述封板齿条43向下移动，所述封板齿条43通过所述封板控制齿轮42带动所述封板41向上转动；
所述封板41将所述保护腔32完全封闭时，此时所述封板41推动所述连接控制板38带动所述分流控制滑块69克服所述预紧弹簧73移动，此时所述第一油液分流管71不再连通所述校正输油管道29与所述排油管68，所述分流控制滑块69将所述校正输油管道29与所述排油管68封闭，此时所述排油管68与所述单向输油管道48之间通过所述第二油液分流管70连通，所述电机传动锥齿轮62通过所述油液动力锥齿轮64带动所述油液动力推板转轴65转动，所述油液动力推板转轴65通过所述油液动力推板67使所述油液储藏腔66内的油液通过所述排油管68、所述第二油液分流管70与所述单向输油管道48进入所述单向输油腔45，所述单向输油滑块33在油液的作用下逐渐向所述油液共享缓存腔34移动，所述输油内腔47与所述油液共享缓存腔34通过所述漏油孔49连通，油液通过所述漏油孔49从所述输油内腔47通过所述油液共享缓存腔34流入所述缓冲液压腔35，所述缓冲液压滑块36向外移动；
在受到撞击时，所述缓冲块37最先受力，所述缓冲块37带动所述缓冲液压滑块36向内滑动，此时所述缓冲液压腔35内的油液流入所述油液共享缓存腔34，此时所述油液共享缓存腔34内压力增大使得所述单向输油滑块33缩回所述单向输油腔45，此时所述油液共享缓存腔34与所述单向输油腔45之间封闭。
以上所述，仅为发明的具体实施方式，但发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在发明的保护范围之内。因此，发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种矿山井架智能监测与保护系统，包括井架水泥地，其特征在于：所述井架水泥地内设置有矿井，所述井架水泥地上固定安装有四组均匀分布的底部支撑柱，所述底部支撑柱上固定安装有工作台板，所述工作台板与所述井架水泥地之间固定安装有漏料挡板，所述工作台板内设置有工作井孔，所述工作台板上固定安装有四组均匀分布的支撑立柱，所述支撑立柱上固定安装有顶部封盖，所述顶部封盖内设置有装置倾斜到一定角度时及时反馈的平衡感应装置，所述顶部封盖与所述工作台板之间设置有矿物升降腔，所述矿物升降腔内顶壁上固定安装有起吊机安装板，所述起吊机安装板上固定安装有起吊机，所述起吊机上缠绕有起吊绳索，所述井架水泥地上还固定安装有四组以所述顶部封盖为中心的均匀分布的防护柱，所述防护柱内设置有封板腔与保护腔，所述封板腔内设置有用于紧急关闭防护门的封闭装置，所述防护柱内设置有控制腔，所述控制腔内设置有用于控制紧急启动的控制装置，所述防护柱内设置有用于在装置失衡时调整平衡的平衡调整装置，所述防护柱内还设置有两组上下对称的油液共享缓存腔与两组上下对称的四个均匀分布的缓冲液压腔，且所述油液共享缓存腔与所述缓冲液压腔连通，所述油液共享缓存腔与所述缓冲液压腔内设置有用于在保护过程中减少受撞击伤害的减撞缓冲装置。
2.根据权利要求1所述的一种矿山井架智能监测与保护系统，其特征在于：所述平衡感应装置包括设置在所述顶部封盖内的感应腔，所述感应腔内壁上固定安装有四组均匀分布的固定感应板，所述感应腔内设置有感应吊珠，所述感应吊珠与所述感应腔内顶壁之间设置有感应吊绳。
3.根据权利要求2所述的一种矿山井架智能监测与保护系统，其特征在于：所述封闭装置包括转动设置在所述封板腔内壁上的封板转轴，所述封板转轴上固定安装有封板，所述防护柱内设置有封板控制腔，所述封板转轴延伸进所述封板控制腔，所述封板控制腔内设置有封板控制齿轮且所述封板控制齿轮与所述封板转轴固定连接，所述防护柱内还设置有封板传动腔，所述封板传动腔内滑动设置有封板传动滑块且所述封板传动滑块向下延伸进所述封板控制腔，所述封板传动滑块下端面固定安装有封板齿条安装板，所述封板齿条安装板上固定安装有封板齿条且所述封板控制齿轮与所述封板齿条啮合，所述封板传动滑块内设置有封板传动螺纹腔，所述封板传动腔内顶壁上转动设置有封板传动转轴且所述封板传动转轴与所述封板传动螺纹腔螺纹连接，所述封板传动转轴向上延伸进所述控制腔，所述控制腔内设置有封板传动锥齿轮且所述封板传动锥齿轮与所述封板传动转轴固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种矿山井架智能监测与保护系统，其特征在于：所述控制装置包括滑动设置在所述控制腔内的电机轴固定板与电机安装滑块，所述电机安装滑块上固定安装有电机，所述电机与所述固定感应板电连，所述电机上动力设置有电机转轴且所述电机转轴与所述电机轴固定板转动连接，所述电机转轴上固定安装有电机传动锥齿轮与双面锥齿轮，所述控制腔内底壁还设置有开关滑槽，所述开关滑槽与所述保护腔连通，所述开关滑槽内滑动设置有开关滑板且所述开关滑板延伸进所述保护腔，所述开关滑板与所述电机安装滑块固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种矿山井架智能监测与保护系统，其特征在于：所述平衡调整装置包括设置在所述防护柱内的校正滑槽，所述校正滑槽内滑动设置有校正滑块，所述校正滑块向所述顶部封盖端延伸出所述防护柱，所述防护柱内还设置有油液储藏腔，所述油液储藏腔内壁转动设置有油液动力推板转轴，所述油液储藏腔内滑动设置有油液动力推板，所述油液动力推板转轴与所述油液动力推板螺纹连接，所述油液动力推板转轴延伸进所述控制腔，所述控制腔内设置有油液动力锥齿轮且所述油液动力锥齿轮与所述油液动力推板转轴固定连接，所述防护柱内还设置有分流控制腔，所述分流控制腔内滑动设置有分流控制滑块，所述分流控制滑块内设置有第一油液分流管，所述油液储藏腔与所述分流控制腔之间设置有排油管，所述分流控制腔与所述校正滑槽之间设置有校正输油管道，所述分流控制滑块与所述分流控制腔端壁之间固定安装有预紧弹簧，通过所述平衡调整装置实现了在装置失衡时调整平衡的。
6.根据权利要求5所述的一种矿山井架智能监测与保护系统，其特征在于：所述减撞缓冲装置包括设置在所述防护柱内的连接控制板滑槽，所述连接控制板滑槽内滑动设置有连接控制板且所述连接控制板延伸进所述封板腔，所述连接控制板与所述分流控制滑块固定连接，所述分流控制滑块内还设置有第二油液分流管，所述防护柱内设置有两组上下对称的单向输油腔，所述单向输油腔内滑动设置有单向输油滑块，所述单向输油滑块内设置有输油内腔，所述单向输油腔与所述分流控制腔之间设置有单向输油管道，所述单向输油滑块与所述单向输油腔端壁之间固定安装有单向输油预紧弹簧，所述单向输油滑块内还设置有多组均匀分布的漏油孔，所述单向输油滑块延伸进所述油液共享缓存腔，所述缓冲液压腔内滑动设置有缓冲液压滑块且所述缓冲液压滑块向外延伸出所述防护柱，所述缓冲液压滑块最外端固定安装有缓冲块。
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