CN113530593A - 一种采煤工作面上的智能通风装置的使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采煤工作面上的智能通风装置，包括检测机构、主控机构、变频机构以及抽排机构，检测机构、主控机构、变频机构以及抽排机构依次电性连接；检测机构包括若干CO传感器和甲烷传感器，主控机构包括主控箱、主控电路板、浓度显示屏，CO传感器和甲烷传感器均与主控电路板电性连接，浓度显示屏与主控电路板电性连接；变频机构包括变频箱、辅控电路板、变压器，主控电路板与辅控电路板电性连接，辅控电路板与变压器电性连接；抽排机构包括抽风筒、排气管道、抽气吸管，抽风筒内固定连接有变频电机，变频电机与辅控电路板电性连接，变频电机上固定连接有扇叶，本发明可以解决现有技术中上隅角位置有害气体及积聚，容易引发瓦斯爆炸的问题。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿开采安全技术领域，具体是一种采煤工作面上的智能通风装置的使用方法。
背景技术
在煤矿开采过程中，工作面上隅角位置会因为风流规律而不能良好通风，另外上隅角位置地势较高，久而久之就会造成采空区上隅角位置CO和甲烷等有害气体及积聚，容易引发瓦斯爆炸等危险。若能及时发现这些有害气体，并且采取相关措施排放到回风大巷中，可以大大降低瓦斯爆炸的发生。
发明内容
本发明目的是提供一种采煤工作面上的智能通风装置的使用方法，以解决现有技术中采煤工作面的上隅角位置CO和甲烷等有害气体及积聚，容易引发瓦斯爆炸的问题。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种采煤工作面上的智能通风装置，包括检测机构、主控机构、变频机构以及抽排机构，检测机构、主控机构、变频机构以及抽排机构依次电性连接；所述检测机构包括若干CO传感器和甲烷传感器，所述主控机构包括主控箱、主控电路板、浓度显示屏，所述浓度显示屏固定连接在主控箱外壳上，所述主控电路板固定连接在主控箱内部，所述CO传感器和甲烷传感器均与主控电路板电性连接，所述浓度显示屏与主控电路板电性连接；所述变频机构包括变频箱、辅控电路板、变压器，所述辅助电路板、变压器固定连接在变频箱内部，所述主控电路板与辅控电路板电性连接，所述辅控电路板与变压器电性连接；所述抽排机构包括抽风筒、排气管道、抽气吸管，所述抽气吸管一端位于检测机构处，所述抽气吸管另一端通过柔性塑料管道与抽风筒的进气口连接，所述抽风筒的出气口与排气管道连接，所述抽风筒内固定连接有变频电机，所述变频电机与辅控电路板电性连接，所述变频电机的动力轴上固定连接有扇叶。
进一步的，所述主控机构还包括变频按钮、风机电压电流表、风机转速表，所述变频按钮、风机电压电流表、风机转速表固定连接在主控箱的外壳上，所述变频按钮与变压器电性连接，所述风机电压电流表、风机转速表分别与变频电机电性连接。
进一步的，所述变频机构还包括变压可视模块、紧急制动闸、散热风扇，所述变压可视模块、紧急制动闸、散热风扇固定连接在变频箱的外壳上，所述变压可视模块与变压器电性连接，所述紧急制动闸电性连接在辅控电路板和变压器之间并与主控电路板电性连接，所述紧急制动闸与辅控电路板之间电性连接有整流器，所述变压器和主控电路板之间电性连接有滤波器。
进一步的，所述抽气吸管呈“T”型结构，所述抽气吸管表面设置有若干抽气孔，所述抽气吸管外周上套设有防尘套，所述抽气吸管固定连接在吸管支架上，所述吸管支架上设置有若干固定槽，所述检测机构固定连接在固定槽内。
进一步的，所述抽风筒外周上固定连接有固定支座，所述抽风筒内设置有碎石滤网，所述碎石滤网通过滤网支架固定连接在进风口和扇叶之间，所述变频电机通过风机支架固定连接在抽风筒内，所述变频电机和风机支架的连接处设置有橡胶垫圈，所述抽风筒的出风口处设置有安全防护网，所述抽风筒的外周上还固定连接有维修盖板。
进一步的，所述塑料软管与抽风筒之间通过锥形护筒连接。
一种采煤工作面上的智能通风装置的使用方法，包括以下步骤；
S1：将检测机构以及抽气吸管固定在上隅角位置，将抽风筒通过固定支座固定连接在运输巷内，将排气管道固定在回风巷道内，并将检测机构、主控机构、变频机构以及抽排机构依次电性连接；
S2：检测机构检测上隅角位置的CO和甲烷的浓度，并将信号传输给主控机构，主控机构通过浓度显示屏显示CO和甲烷的浓度；
S3：主控机构将CO和甲烷的浓度信号发送给变频机构，变频机构控制变频电机的转速，通过扇叶的转动在抽风筒内形成低压区，通过抽气吸管将上隅角位置的CO和甲烷排出。
进一步的，所述步骤S2中，检测机构通过风机电压电流表显示变频电机的实时的电流和电压，风机转速表显示变频电机的实时转速。
进一步的，所述步骤S3中，变压可视模块实时显示变压器给变频电机提供的电压，所述变压可视模块为数字式电压表。
与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：
本发明可以将国标规定的上隅角CO和甲烷浓度作为智能通风装置的默认抽排浓度，此时风机会匀速转动并根具CO和甲烷传感器实时传回来的CO和甲烷浓度信息实时改变风机频率；当工作面出现突发情况或者CO和甲烷突然增多，机器可以会发出警报，此时工人可以调节变频旋钮，直接将风机转速开到最大以提高抽排效率。
本发明提供解决采煤工作面上隅角有害气体积聚的智能通风装置及方法。新型的抽气结构不仅能最大限度的保证瓦斯抽取量，而且不占用空间。智能且复杂的智能通风装置不但人工操作简单、可视化程度高、配备齐全、安全高效。
附图说明
为了更清楚地说明本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本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的整体结构图；
图2是本发明的抽排机构剖面图；
图3是本发明的变频机构结构图；
图4是本发明的智能主控机构结构图；
图5是本发明采煤工作面的平面布置图；
图6是本发明采煤工作面立体布置简图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明：
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例，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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-图6所示，
一种采煤工作面上的智能通风装置，包括检测机构、主控机构、变频机构以及抽排机构，检测机构、主控机构、变频机构以及抽排机构依次电性连接；所述检测机构包括若干CO传感器和甲烷传感器，所述CO传感器和甲烷传感器固定连接在传感器固定架24上，所述主控机构包括主控箱27、主控电路板31、浓度显示屏23，所述浓度显示屏23固定连接在主控箱27的外壳上，所述主控电路板31固定连接在主控箱27内部，所述CO传感器和甲烷传感器均与主控电路板31电性连接，所述浓度显示屏23与主控电路板31电性连接；所述变频机构包括变频箱26、辅控电路板30、变压器36，所述辅助电路板30、变压器36固定连接在变频箱26内部，所述主控电路板31与辅控电路板30电性连接，所述辅控电路板30与变压器36电性连接；所述抽排机构包括抽风筒25、排气管道10、抽气吸管3，所述抽气吸管3一端位于检测机构处，所述抽气吸管3另一端通过柔性塑料管道50与抽风筒25的进气口连接，所述抽风筒25的出气口与排气管道10连接，所述抽风筒25内固定连接有变频电机9，所述变频电机9与辅控电路板30电性连接，所述变频电机9的动力轴上固定连接有扇叶7。
本实施例中，所述主控机构还包括变频按钮22、风机电压电流表40、风机转速表20，所述变频按钮22、风机电压电流表40、风机转速表20固定连接在主控箱27的外壳上，所述变频按钮22与变压器36电性连接，所述风机电压电流表40、风机转速表20分别与变频电机9电性连接。
本实施例中，所述变频机构还包括变压可视模块19、紧急制动闸18、散热风扇17，所述变压可视模块19、紧急制动闸18、散热风扇17固定连接在变频箱26的外壳上，所述变压可视模块19与变压器36电性连接，所述紧急制动闸18电性连接在辅控电路板30和变压器36之间并与主控电路板31电性连接，所述紧急制动闸18与辅控电路板30之间电性连接有整流器35，所述变压器36和主控电路板31之间电性连接有滤波器37，所述变频箱26外壳上还固定连接有整流显示屏28、滤波显示屏29、变频总开关32、变频定频调换开关33、保险丝34，所述整流显示屏28、滤波显示屏29、变频总开关32、变频定频调换开关33、保险丝34分别与辅控电路板30电性连接。
本实施例中，所述抽气吸管3呈“T”型结构，所述抽气吸管3表面设置有若干抽气孔1，所述抽气吸管3外周上套设有防尘套2，所述抽气吸管3固定连接在吸管支架49上，所述吸管支架49上设置有若干固定槽48，所述检测机构固定连接在固定槽48内。
本实施例中，所述抽风筒25外周上固定连接有固定支座14，所述抽风筒25内设置有碎石滤网5，所述碎石滤网5通过滤网支架6固定连接在进风口和扇叶7之间，所述变频电机9通过风机支架12固定连接在抽风筒25内，所述变频电机9和风机支架12的连接处设置有橡胶垫圈8，所述抽风筒25的出风口处设置有安全防护网4，所述抽风筒25的外周上还固定连接有维修盖板13。
本实施例中，所述塑料软管50与抽风筒25之间通过锥形护筒15连接。
一种采煤工作面上的智能通风装置的使用方法，包括以下步骤；
S1：将检测机构以及抽气吸管3固定在上隅角位置44，将抽风筒25通过固定支座14固定连接在运输巷52内，将排气管道10固定在回风巷道46内，并将检测机构、主控机构、变频机构以及抽排机构依次电性连接；
S2：检测机构检测上隅角位置44的CO和甲烷的浓度，并将信号传输给主控机构，主控机构通过浓度显示屏23显示CO和甲烷的浓度；
S3：主控机构将CO和甲烷的浓度信号发送给变频机构，变频机构控制变频电机9的转速，通过扇叶7的转动在抽风筒25内形成低压区，通过抽气吸管3将上隅角位置44的CO和甲烷排出。
本实施例中，所述步骤S2中，检测机构通过风机电压电流表40显示变频电机9的实时的电流和电压，风机转速表20显示变频电机9的实时转速。
本实施例中，所述步骤S3中，变压可视模块19实时显示变压器给变频电机9提供的电压，所述变压可视模块19为数字式电压表。
本发明可以将国标规定的上隅角CO和甲烷浓度作为智能通风装置的默认抽排浓度，此时风机会匀速转动并根具CO和甲烷传感器实时传回来的CO和甲烷浓度信息实时改变风机频率；当工作面出现突发情况或者CO和甲烷突然增多，机器可以会发出警报，可以在主控机构的主控箱内设置蜂鸣器或彩色灯组以实现发出警报的过程，此时工人可以调节变频旋钮，直接将风机转速开到最大以提高抽排效率。
本发明提供解决采煤工作面上隅角有害气体积聚的智能通风装置及方法。新型的抽气结构不仅能最大限度的保证瓦斯抽取量，而且不占用空间。智能且复杂的智能通风装置不但人工操作简单、可视化程度高、配备齐全、安全高效。
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，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种采煤工作面上的智能通风装置，其特征在于：包括检测机构、主控机构、变频机构以及抽排机构，检测机构、主控机构、变频机构以及抽排机构依次电性连接；所述检测机构包括若干CO传感器和甲烷传感器，所述主控机构包括主控箱、主控电路板、浓度显示屏，所述浓度显示屏固定连接在主控箱外壳上，所述主控电路板固定连接在主控箱内部，所述CO传感器和甲烷传感器均与主控电路板电性连接，所述浓度显示屏与主控电路板电性连接；所述变频机构包括变频箱、辅控电路板、变压器，所述辅助电路板、变压器固定连接在变频箱内部，所述主控电路板与辅控电路板电性连接，所述辅控电路板与变压器电性连接；所述抽排机构包括抽风筒、排气管道、抽气吸管，所述抽气吸管一端位于检测机构处，所述抽气吸管另一端通过柔性塑料管道与抽风筒的进气口连接，所述抽风筒的出气口与排气管道连接，所述抽风筒内固定连接有变频电机，所述变频电机与辅控电路板电性连接，所述变频电机的动力轴上固定连接有扇叶。
2.根据权利要求1所述的一种采煤工作面上的智能通风装置，其特征在于：所述主控机构还包括变频按钮、风机电压电流表、风机转速表，所述变频按钮、风机电压电流表、风机转速表固定连接在主控箱的外壳上，所述变频按钮与变压器电性连接，所述风机电压电流表、风机转速表分别与变频电机电性连接。
3.根据权利要求2所述的一种采煤工作面上的智能通风装置，其特征在于：所述变频机构还包括变压可视模块、紧急制动闸、散热风扇，所述变压可视模块、紧急制动闸、散热风扇固定连接在变频箱的外壳上，所述变压可视模块与变压器电性连接，所述紧急制动闸电性连接在辅控电路板和变压器之间并与主控电路板电性连接，所述紧急制动闸与辅控电路板之间电性连接有整流器，所述变压器和主控电路板之间电性连接有滤波器。
4.根据权利要求3所述的一种采煤工作面上的智能通风装置，其特征在于：所述抽气吸管呈“T”型结构，所述抽气吸管表面设置有若干抽气孔，所述抽气吸管外周上套设有防尘套，所述抽气吸管固定连接在吸管支架上，所述吸管支架上设置有若干固定槽，所述检测机构固定连接在固定槽内。
5.根据权利要求4所述的一种采煤工作面上的智能通风装置，其特征在于：所述抽风筒外周上固定连接有固定支座，所述抽风筒内设置有碎石滤网，所述碎石滤网通过滤网支架固定连接在进风口和扇叶之间，所述变频电机通过风机支架固定连接在抽风筒内，所述变频电机和风机支架的连接处设置有橡胶垫圈，所述抽风筒的出风口处设置有安全防护网，所述抽风筒的外周上还固定连接有维修盖板。
6.根据权利要求5所述的一种采煤工作面上的智能通风装置，其特征在于：所述塑料软管与抽风筒之间通过锥形护筒连接。
7.一种如权利要求5所述的采煤工作面上的智能通风装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤；
S1：将检测机构以及抽气吸管固定在上隅角位置，将抽风筒通过固定支座固定连接在运输巷内，将排气管道固定在回风巷道内，并将检测机构、主控机构、变频机构以及抽排机构依次电性连接；
S2：检测机构检测上隅角位置的CO和甲烷的浓度，并将信号传输给主控机构，主控机构通过浓度显示屏显示CO和甲烷的浓度；
S3：主控机构将CO和甲烷的浓度信号发送给变频机构，变频机构控制变频电机的转速，通过扇叶的转动在抽风筒内形成低压区，通过抽气吸管将上隅角位置的CO和甲烷排出。
8.根据权利要求7所述的一种采煤工作面上的智能通风装置的使用方法，其特征在于：所述步骤S2中，检测机构通过风机电压电流表显示变频电机的实时的电流和电压，风机转速表显示变频电机的实时转速。
9.根据权利要求7所述的一种采煤工作面上的智能通风装置的使用方法，其特征在于：所述步骤S3中，变压可视模块实时显示变压器给变频电机提供的电压，所述变压可视模块为数字式电压表。
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