CN200962197Y - 煤矿井下爆破智能集中控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种煤矿井下爆破智能集中控制装置，其特征是：它包括一个智能控制器、发爆器、喷雾装置电磁球阀、警报器、外置风速传感器、外置瓦斯浓度传感器和外置红外线传感器，控制器由发爆网路阻值、瓦斯浓度、局扇风速风量三个检测电路和电源电路、内置瓦斯传感器、喷雾控制电路、继电器闭锁电路、声光报警电路、数码显示电路和单片机芯片相连接组成，外壳上有三个电子密码锁。本装置人工操作与智能集中控制装置结合，实现了人机一体化，满足了《煤矿安全规程》规定的“一炮三检”、“三人连锁”的要求，避免了瓦斯爆炸事故、瞎炮事故和爆破伤人事故，达到安全生产的目的。

Description

煤矿井下爆破智能集中控制装置

技术领域

本实用新型涉及煤矿井下安全控制装置。

背景技术

在井下采掘工作中，为了预防炮采(掘)工作面炸药爆炸时产生的高温高压冲击波、炽热固体颗粒和爆炸生成的高温气体引起煤尘爆炸或者瓦斯爆炸，需要使用防尘喷雾装置来喷雾防爆降尘，以保证炮采(掘)工作面安全生产。现有的井下爆破管理大多局限于人为防控，人为防控包括在工作面设置防尘喷雾装置、安全员瓦斯检测、安检员、班组长、发爆员三人连锁发爆等。

上述的防尘喷雾装置都采用手工操作，手工反应慢、开启不灵敏、防尘防爆效果不理想，而少数采用震动传感器控制的所谓自动喷雾系统，由于喷雾迟后于爆破，在井下工作面引爆后，并不能控制由于高温等引起的煤尘爆炸。

上述的瓦斯检测也是人为进行的，一旦工作马虎并不能检测出瓦斯的真实情况。即使是三人连锁发爆，也只是一套人为控制的单项功能，没有从根本上解决煤矿炮采(掘)工作面煤尘爆炸之隐患。很需要采取技术手段预防煤尘瓦斯爆炸事故。

发明内容

本实用新型的目的是为解决煤矿井下发爆引起的煤尘瓦斯爆炸问题，发明一种智能集中控制装置。

为实现上述目的，本实用新型包括一个智能控制器、发爆器、喷雾装置电磁球阀、警报器、外置风速传感器、外置瓦斯浓度传感器和外置红外线传感器。

上面所述的发爆器是普通晶体管电容式发爆器电路，其特征是，充电直流电源由控制器供给，发爆器的充电电源线、发爆母线通过一根四芯电缆接至智能控制器上。

上面所述的智能控制器由爆破网路阻值检测电路、瓦斯浓度检测电路、局扇风速风量检测电路、电源电路、内置瓦斯传感器、喷雾控制电路、继电器闭锁电路、声光报警电路、数码显示电路和单片机芯片相连接组成的。

其中爆破网路阻值检测电路、瓦斯浓度检测电路、红外线传感器和风速检测电路分别与单片机输入口连接，喷雾控制电路、声光报警电路、数码显示电路、警号器与单片机的输出口连接。其中的电源电路由井下127V交流电压经变压器变为36V交流电压，接喷雾装置电磁球阀继电器，经开关电源变为12-24V直流供单片机、闭锁继电器和声光报警电路，变为5V直流供发爆器充电；另外在控制器外壳上设置安全员电子密码锁、班组长电子密码锁、发爆员电子密码锁，各个电子密码锁分别与单片机输入口连接。在外壳上还有一排LED指示灯和一个喇叭，指示灯分别与光报警电路连接，喇叭与声报警电路连接。在控制器电路中有两个接线端子，分别与外壳上的接线柱连接，用于接入发爆网路。

本装置的工作原理是：

使用时，将智能控制器置于井下发爆安全地点，接通井下127V交流电源，接入外置瓦斯传感器信号线、红外传感器信号线、发爆器电压信号线、充电电源线和发爆母线，接入喷雾洒水装置的电磁阀继电器信号线，接入发爆警报器信号线。接线无误后本装置进入以下工作程序：

1、工作人员按下“启动”开关，本装置对工作面瓦斯情况进行检测，对发爆网路阻值进行检测，对工作面风速进行检测，显示窗显示瓦斯浓度和网路阻值，当瓦斯浓度超限和网路阻值超限风速达不到通风要求时，对发爆器充电电路进行闭锁，闭锁指示灯亮，语音指示电路发出“超限”指示，否则进行下一步；

2、安检员、班组长、发爆员(三人)依次打开电子密码锁，本装置发出“发爆”警号，工作面人员撤离。当工作面人员又误入工作面时，闭锁指示灯亮，发出“有人”指示，并对发爆器充电电路进行闭锁，否则进行下一步；

3、发爆器自动接通充电电源，发爆母线由“检测回路”自动切换到“发爆”回路；

4、三人撤至安全地点，发爆员将发爆器钥匙拧至“充电”挡位，发爆器开始充电；当充电电压满足发爆要求的电压时，喷雾装置电磁球阀继电器接通，开始提前喷雾；发爆员将发爆器钥匙拧到“发爆”挡位，工作面雷管起爆；

5、二十分钟后，工作面炮烟除尽，喷雾装置自动停止，工作人员拆除发爆母线与发爆器连接电缆，三人拔下智能控制装置电子密码锁的钥匙，恢复原始状态。

本发明的积极效果是：在人工操作(人防)的基础上与智能集中控制装置结合，解决了人为防控和单项功能的三人连锁发爆出现的人为漏洞，实现了人机一体化，满足了《煤矿安全规程》规定的“一炮三检”、“三人连锁”的要求，避免了瓦斯爆炸事故、瞎炮事故和爆破伤人事故，达到安全生产的目的。

附图说明

图1是本装置的结构图，图2是本装置的电路原理图。

图中：1-智能控制器，2-四芯电缆，3-发爆器，4-启动开关，5-喇叭，6-警报器，7-风速传感器，8-外置瓦斯传感器，9-红外传感器，10-爆破网路接线柱，11-喷雾装置电磁球阀，12-安检员电子密码锁，13-班组长电子密码锁，14-发爆员电子密码锁，15-信号指示LED灯，16-瓦斯浓度数码显示管，17-网路阻值数码显示管。

具体实施方式

如图1所示：本实用新型包括一个智能控制器1，智能控制器1由外壳和控制电路板组成，通过外壳上的插座分别与发爆器3、喷雾装置电磁球阀11、警报器6、风速传感器7、外置瓦斯浓度传感器8和外置红外线传感器9连接；

上面所述的发爆器3是普通晶体管电容式发爆器电路，其充电直流电源由控制器1供给，发爆器3的充电电源线、发爆母线通过一根四芯电缆2接至智能控制器1上；

上面所述的智能控制器1的控制电路板如图2所示。该电路板由爆破网路阻值检测电路WZ、瓦斯浓度检测电路、风速检测电路、电源电路DY、瓦斯检测电路WS、喷雾控制电路PW、风速检测电路FS、声报警电路YY、光报警电路、数码显示电路ZX、WX和单片机芯片相连接组成的；

其中发爆网路阻值检测电路WZ、瓦斯浓度检测电路WS、风速检测电路FS、红外线传感器9分别与单片机输入口连接，喷雾控制电路PW、声报警电路YY、光报警电路、数码显示电路ZX、WX、警报器6与单片机的输出口连接；电源电路由井下127V交流电压经变压器变为36V交流电压，接喷雾装置电磁球阀11，经启动开关4和开关电源DY变为12-24V直流供单片机、闭锁继电器和声光报警电路，变为5V直流供发爆器3充电；另外在控制器1外壳上设置安全员电子密码锁12、班组长电子密码锁13、发爆员电子密码锁14，各个密码锁分别与单片机输入口连接。在外壳上还有一排LED指示灯15和一个喇叭5，指示灯15分别与光报警电路连接，喇叭5与声报警电路YY连接。在控制器电路中有两个接线端子H1、H2，分别与外壳上的爆破网路接线柱10连接。

上面所述的光源指示灯包括电源指示灯D1、网路阻值超限指示灯(红绿双色)D2、瓦斯超限指示灯(双色)D3、人防指示灯(双色)D4、喷雾指示灯(双色)D5、充电电源指示灯(单色)D6。语音报警电路YY是由语音芯片组成的，芯片中储存有各种报警语音，如“阻值超限”！“瓦斯超限”！“三人闭锁”！“一切安全发爆”！等等，语音电路YY由外壳上的喇叭发出声音。上面所述的数码显示电路WX和ZX由瓦斯浓度数码显示管16显示瓦斯浓度，网路阻值数码显示管17显示爆破网路阻值。

Claims (1)

1、一种煤矿井下爆破智能集中控制装置，其特征是：它包括一个智能控制器、发爆器、喷雾装置电磁球阀、警报器、外置风速传感器、外置瓦斯浓度传感器和外置红外线传感器；其中：

(1)所述的发爆器的充电直流电源由控制器供给，发爆器的充电电源线、发爆母线通过一根四芯电缆接至智能控制器上；

(2)所述的智能控制器由发爆网络阻值检测电路、瓦斯浓度检测电路、局扇风速风量检测电路、电源电路、内置瓦斯传感器、喷雾控制电路、继电器闭锁电路、声光报警电路、数码显示电路和单片机芯片相连接组成的；

其中发爆网络阻值检测电路、瓦斯浓度检测电路、红外线传感器风速检测电路分别与单片机输入口连接，喷雾控制电路、声光报警电路、数码显示电路、警号器与单片机的输出口连接；

其中的电源电路由井下127V交流电压经变压器输出36V交流电压，接喷雾装置电磁阀继电器，经开关电源输出12-24V直流供单片机、闭锁继电器和声光报警电路，输出5V直流供发爆器充电；

(3)在控制器外壳上设置有安全员电子密码锁、班组长电子密码锁、发爆员电子密码锁，各个电子密码锁分别与单片机输入口连接；在外壳上还有一排LED指示灯和一个喇叭，指示灯分别与光报警电路连接，喇叭与声报警电路连接；

(4)在控制器电路中有两个接线端子，分别与外壳上的发爆网路接线柱连接。

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