CN213769940U - 煤仓内水煤检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种煤仓内水煤检测装置，属于物料输送装备领域技术。本实用新型包含煤仓、给煤机、堵料闸板和测力传感器，给煤机安装在煤仓下部，在给料机的出料端安装有堵料闸板，堵料闸板上部连接在支撑架上，下部连接有上部为敞开、下部为封闭结构的储水器，堵料闸板中间连接有移动驱动装置，堵料闸板与支撑架之间为铰接结构，在堵料闸板与支撑架之间的铰接部位安装有测量储水器水量的测力传感器，储水器宽度大于给煤机出料口的宽度，在储水器底部安装有水压力传感器。该煤仓内水煤检测装置结构具有结构合理，易于操作，使用可靠等一系列优点，可实现对煤仓内水煤有效检测和监控。

Description

煤仓内水煤检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种煤仓内水煤检测装置，属于物料输送装备领域技术。

背景技术

在煤炭采掘和运输环节，为了缓冲平衡各个生产环节，需要大量煤仓进行煤炭的暂存。煤炭在这些煤仓暂存的过程中，煤仓采掘过程中产生的地下水会流入到煤仓内，并与煤仓的煤炭混合。一般情况下，煤炭吸收这些水分，使得本身的含水量提高，当流入煤仓内的地下水数量在一定范围内时，对煤炭的流动性不会产生太大的影响，但当流入到煤仓内的地下水过多时，这些水与煤炭混合，产生水煤，水煤的水分在重力的作用下下煤仓下方渗透，并通过煤仓出料口溜出煤仓。由于非工作状态时，煤仓下部一般处于关闭状态，因此煤炭在煤仓内处于停滞状态，此时从煤仓上部进入到煤仓内的流水在沿煤炭逐渐向煤仓下部渗透的过程中，大部分将滞留在煤仓内，形成高含水率的煤水混合物---水煤，少部分沿煤仓出料口位置的缝隙渗出煤仓。当煤炭的粉煤含量较高时，由于煤炭颗粒之间的缝隙较小，这样水分从这些缝隙中向下渗透的难度也较大，特别是在煤仓出料口部位，由于最靠近煤仓底部，粉煤含量最高，水渗透的难度也最大，因此最终只会有部分水分通过煤仓口流出，大部分滞留在煤仓内，使煤仓内的水煤含量越来越高，在煤仓内形成的压力越来越高。当煤仓下设置的给煤设备开始从煤仓内向外输送煤炭时，要打开煤仓下部的煤仓出口，此时在煤仓内水煤在煤仓内高仓压的作用下将沿煤仓出料口从煤仓内快速涌出，掩埋仓下工作设备及操作空间，存在非常大的安全隐患。国内外煤炭行业已经多次发生水煤漫灌淹没煤炭巷道造成人身伤亡和设备损毁的安全事故，直到最近，仍有煤炭企业发生此类事故，因此国内外对这一问题都非常重视。目前对煤仓内水煤问题的检测，主要采用人工观察的方法判断煤仓内是否有水煤存在，对水煤问题的解决则是并通过在煤仓出料口安装机械闸门，通过人工在发现有水煤的情况下及时关闭机械闸门的方法来实现的。但这种方法在实际操作中存在如下的问题：人工对于水煤发生的判断有误差，同时反映也比较迟钝，同时由于现场操作人员的主要任务是对设备进行操作，由于人工的疏忽或麻痹，即使有水煤存在，工人也经常无法及时发现，从而导致由于水煤的发生而出现严重的人员伤亡和设备损毁的事故，为此必须采用新的有效的技术方案加以解决。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供这样一种煤仓内水煤检测装置，它能有效的解决依靠人工观察无法及时发现和解决在煤炭生产过程中出现水煤所带来的安全问题。

本实用新型的目的是这样实现的：一种煤仓内水煤检测装置，包含煤仓、给料机、堵料闸板和测力传感器，所述给料机安装在所述煤仓下部，在所述给料机的出料端安装有所述堵料闸板，所述堵料闸板上部连接在支撑架上，下部连接有上部为敞开、下部为封闭结构的储水器，所述堵料闸板中间连接有移动驱动装置，在所述堵料闸板上安装有测量储水器水量的所述测力传感器。

所述测力传感器安装在所述堵料闸板与所述支撑架之间的连接部位。

所述堵料闸板与所述支撑架之间为铰接结构，所述测力传感器安装在铰接孔和铰接轴之间。

所述储水器宽度大于所述给料机出料口的宽度，在储水器内部安装有所述测力传感器。

所述测力传感器为水压力传感器，所述水压力传感器安装在储水器的底部位置。

所述测力传感器安装在支撑架上的铰接孔位置，数量不少于2个，并沿铰接孔周向分布。

所述给料机出料端平齐，所述堵料闸板在关闭状态时与给料机出料端之间有不大于 40mm的间隙。

所述移动驱动装置为液压油缸，所述液压油缸一端铰接在堵料闸板上，一端铰接在支撑架上，所述液压油缸上设置有位移控制装置。

在铰接孔和铰接轴之间安装有套筒，所述套筒外表面顶紧在所述测力传感器的受力面上，内表面套装在铰接轴上。

将给煤机安装在煤仓下部，用以将煤仓内的煤炭送出。给煤机可以采用振动给煤机、往复式给煤机和带式给煤机等，在结构设计时只要保证给煤机的出料端平齐即可。在给煤机的出料端安装堵料闸板，将该堵料闸板上部连接在支撑架上，在堵料闸板下部连接有储水器，中间连接有移动驱动装置，在堵料闸板上安装有测量储水器水量的传感器。当给煤机进行给料作业时，通过移动驱动装置移开堵料闸板，使给煤机出料口打开，进行正常的给煤。在给煤机不进行给料作业时，通过移动驱动装置将堵料闸板顶向给煤机的出料端，使堵料闸板与给煤机出料端平齐，这样堵料闸板即将给煤机的出料端封闭。此时，如果煤仓上部进水，水流入到煤仓内，与煤炭混合，当煤炭含水量大于一定含量时，水分从该层煤炭中渗出并向下渗透，直到煤仓的出料口，并最终进入到给料机的槽体内并向给煤机的出料端流动渗透，最终从给煤机出料端和堵料闸板之间的缝隙内流出，进入到连接在堵料闸板下部设置的储水器内，使储水器内的水量逐渐增加，在这一过程中，在堵料闸板与支撑架之间的连接部位安装的传感器测量出储水器中水量的变化，当测出的水量变化达到一定的量后，即可判断在煤仓内出现了水煤，从而采取相关的措施防止水煤带来的安全隐患。该解决方案仅通过在堵料闸板上连接储水器及测量储水器内水量的变化即可有效地判断煤仓内水煤的出现，具有结构简单、安全可靠的优点，完全克服人工判断煤仓内是否存在水煤所存在的缺陷。

堵料闸板与支撑架之间设计为铰接结构，连接结构简单可靠，运转灵活，传感器使用测力传感器，具有来源广泛，价格低廉，使用可靠的优点，将测力传感器安装在堵料闸板与支撑架之间连接部位的支撑架上的铰接孔位置，数量不少于2个，并沿铰接孔周向分布，使测力传感器的安装位置固定，防止传感器在使用过程中位置频繁大范围的变动引起的传感器连接线的来回扯动，简化有关结构。一个铰接孔位置使用两个以上的测力传感器，既保证了支撑结构，同时在单个传感器损坏时，可通过测量数据的对比对检测结果进行修正，保证测量结果的可靠性。

储水器上部为敞开结构，下部为封闭结构，可以保证从堵料闸板和给煤机出料端缝隙中渗出的水分顺利进入到储水器并在储水器内储存，反映储水器内储水量的变化，方便对储水器水量的检测。储水器宽度大于所述给煤机出料口的宽度，可以保证从给煤机槽体中渗出的水分全部进入到储水器内，更准确地反映煤仓内水分的渗出数量，对于判断煤仓内是否发生水煤具有非常积极的意义。当储水器内水量增加时，储水器内部的水位高度增加，也即对储水器槽体底部的静水头压力提高，这样，通过在储水器底部安装水压力传感器针对性强，可以非常灵敏的测量储水量的变化，优点明显。

根据需要，储水器内储水量测量装置也可以选用浮子式水位测量装置来测量储水器内的水位的变化，从而判断是否在煤仓内出现水煤问题。

堵料闸板的移动采用液压油缸进行移动驱动，两端通过铰接结构与堵料闸板和支撑架连接，具有驱动力大，结构简单，传动平稳灵活，易于控制等一系列优点。给料机出料端平齐，堵料闸板在关闭时与给料机出料端之间设置有不大于40mm的间隙，这样一方面堵料闸板在关闭时能够将给煤机出料端基本封闭，防止正常含水量的煤炭从出料端溜出，同时该间隙也可以保证从煤炭中渗出的水能够顺利流出出料端进入到堵料闸板下部的储水器内，特别是由于测力传感器安装在堵料闸板的上部铰接位置，储水器连接在堵料闸板的下部，因此在堵料闸板和给煤机出料端之间留有一定的间隙能够保证更精准的测量出储水量的大小，从而对判断料仓内水煤情况提供更为准确的信息。两者间隙的具体大小可以根据煤仓内煤炭颗粒的大小确定，颗粒尺寸大，含量高，则间隙可以选择的大一些，反之则选用较小的间隙。在液压油缸上设置有位移控制装置，可以方便快捷地调整液压油缸的行程，从而非常方便的调整和确定堵料闸板和给煤机出料端之间的间隙量。液压油缸上设置位移控制装置，可以准确控制活塞杆也即堵料闸板的移动距离，保证准确控制堵料闸板与给煤机出料端之间的间隙，最终保证测力传感器能够准确测量出储水器内流入的水量，同时也可以防止间隙过大，煤炭从缝隙内流出进入到储水器内，对水煤测试精度造成影响。

对于给料机槽体出料端位置可能出现变化的给料机，堵料闸板与给料机出料端的间隙为当位置变化的部分完全伸出时的间隙，在给料机停止工作时，要尽量保证给料机的出料端处于完全伸出的位置，以保证检测结果的稳定准确。

由于测力传感器安装在堵料闸板和支撑架之间的铰接位置，在铰接轴回转时沿测力传感器表面滑动，影响测力传感器的测量性能，同时对测力传感器本身造成损害，为此，在铰接孔和铰接轴之间安装有一套筒，该套筒外表面顶紧在测力传感器的受力面上，周向定位在支撑架上，内表面套装在铰接轴上，这样，当堵料闸板及铰接轴回转时，铰接轴在套筒内表面进行旋转，套筒在周向固定不动，与测力传感器之间没有相对运动，既能保证测力传感器的测量精度，同时又能保护测力传感器不受破坏，结构简单实用。

附图说明

附图1、2和3所示为本实用新型实施例的结构原理图，其中，图1所示为本实用新型结构原理图的正面剖视图，图2所示为图1中A--A位置大剖视图，图3所示为图2中B--B位置的剖视图。

具体实施方式

在图1到图3所示的实施例中，各零件序号的意义如下：1、底座；2、曲柄；3、后堵板；4、辊轮；5、给料底板；6、储水器；7、堵料闸板；8、平板闸门；9、煤仓；10支撑架；11、铰接孔；12、槽体；13、回转驱动油缸；14、销子；15、套筒；16、测力传感器；17、水压力传感器；18、铰接轴；19、紧定螺钉；20、回转销；21、定位销。

在本实施例中，平板闸门8安装连接在煤仓9的出料口位置，平板闸门的闸板采用液压油缸进行驱动，通过平板闸门闸板的来回移动，可以开启和关闭煤仓出料口。给料机(给煤机)为往复式给煤机，给煤机的槽体12和后堵板3与平板闸门连接，给料底板5安装在辊轮 4上，后部与曲柄2连接，由曲柄驱动沿辊轮前后往复运动，支撑架10连接在底座1上，在给煤机的出料端，堵料闸板7通过铰接轴18铰接在支撑架上的铰接孔11内，销子14安装在铰接轴两端用于防止铰接轴两端窜动，中间连接有回转驱动油缸13，用于驱动堵料闸板绕上部的铰接轴进行回转，封闭给煤机出料端。测力传感器16安装在支撑架上的铰接孔位置，与铰接轴之间安装有套筒15，套筒采用紧定螺钉19周向固定，可使得铰接轴回转而套筒不回转，保护测力传感器不受损坏。储水器6连接固定在堵料闸板的下部，储水器的结构为上敞下封闭的结构，其宽度大于给煤机槽体的宽度，在储水器的底部位置安装有水压力传感器17。储水器采用回转销20和定位销21吊挂在堵料闸板的下部，在工作过程中将储水器的位置完全定位。如果将定位销拆除后，储水器可围绕回转销进行回转，使储水器开口完全朝下，便于其自清理。将定位销和回转销同时拆除后，可将储水器完全拆下进行人工清理。

在停止给煤作业时，一般先将平板闸门关闭，这样平板闸门将煤仓的出料口封闭，使往复式给煤机继续工作，将槽体内的煤炭送出一部分，使槽体内剩余煤炭基本处于稳定状态，不会自行溜出给料底板。当给煤机停止工作时，采取措施使得给煤机底板处于完全伸出状态。然后由回转驱动油缸将将堵料闸板推向给煤机的出料端，将给煤机的出料端封闭，在堵料闸板和给煤机出料端只留下不大于10mm的间隙。由于平板闸门关闭后，在平板闸门闸板和煤仓壁之间只留下非常小的缝隙，煤仓内的煤炭无法流出煤仓而被储存。在煤炭储存过程中，如果有水进入到煤仓内，则该水分首先被煤炭吸收，使煤炭中的含水量逐渐增加，当含水量超过饱和量之后，水分逐渐渗出并向下渗透，最终到达煤仓底部的出料口，沿平板闸门和煤仓壁之间的缝隙渗出，并流到煤仓下部设置的往复式给煤机的槽体内的给料底板上，由于给煤机的底板一般沿出料方向有一定的倾角，同时给料底板的两侧一般设置有凸台，防止物料从给料底板和槽体之间的缝隙中溢出，因此，下落到底板上的水分将沿着给料底板向出料口方向流动，并最终从给料底板的边沿流出槽体，进入到设置在给料机出料端下部的储水器内，使得储水器的储水量逐渐增加，由于储水器的宽度大于槽体的宽度，因此可以保证从给料底板上流出的水完全进入到储水器内，此时设置在储水器的压力传感器和安装在上部铰接轴位置的测力传感器测量出储水量的变化，当水量变化到一定的数值，说明煤仓内的煤炭的含水量达到了水煤的程度，可以由压力传感器和测力传感器向控制系统发出信号，由系统进行报警，并进行相应的危机管控处理。在该实施例中，当煤仓内出现水煤并由系统报警后，首先打开平板闸门的闸板非常小的距离，如20毫米，此时煤仓内的水煤将从煤仓内溜出，由于平板闸门的闸板打开的距离非常小，因此水煤的流出速度也变得非常缓慢，从煤仓内缓慢溜出的水煤进入到给煤机槽体内，并最终从堵料闸板和给煤机出料端的缝隙内逐渐溜出进入到储水器内，并由储水器内流出进入到给煤机下部的输送设备上。根据该位置水煤的溜出速度，通过回转驱动油缸调整堵料闸板的位置，从而慢慢调整从煤仓内溜出的水煤的流出速度，保证能将该水煤顺利地采用给煤机下部的运输设备顺利输送到指定的位置。在此过程中，可以随时调整平板闸门和堵料闸板的开启大小，既能保证水煤顺利流出，同时也要杜绝水煤快速涌出，给煤机下部输送设备输送不及，水煤漫灌造成人身及设备安全事故。

当煤仓内的水煤处理完毕后，完全打开堵料闸板，由于储水器随着堵料闸板进行回转运动，储水器一定程度上进行翻转运动，使得外边具有向下的角度(如图1虚线所示堵料闸板和储水器位置状态)，这样，储水器内的水及与水混合的水煤可自行溜出储水器，从而可以保证下一次的正常工作。如果水煤在储水器内淤积粘接比较严重，无法自行溜出，则可以通过人工将定位销和回转销拆除的方式进行深度自清理或人工清理。

Claims (9)

1.一种煤仓内水煤检测装置，包含煤仓、给料机、堵料闸板和测力传感器，所述给料机安装在所述煤仓下部，其特征在于：在所述给料机的出料端安装有所述堵料闸板，所述堵料闸板上部连接在支撑架上，下部连接有上部为敞开、下部为封闭结构的储水器，所述堵料闸板中间连接有移动驱动装置，在所述堵料闸板上安装有测量储水器水量的所述测力传感器。

2.根据权利要求1所述的煤仓内水煤检测装置，其特征在于：所述测力传感器安装在所述堵料闸板与所述支撑架之间的连接部位。

3.根据权利要求2所述的煤仓内水煤检测装置，其特征在于：所述堵料闸板与所述支撑架之间为铰接结构，所述测力传感器安装在铰接孔和铰接轴之间。

4.根据权利要求3所述的煤仓内水煤检测装置，其特征在于：所述储水器宽度大于所述给料机出料口的宽度，在储水器内部安装有所述测力传感器。

5.根据权利要求4所述的煤仓内水煤检测装置，其特征在于：所述测力传感器为水压力传感器，所述水压力传感器安装在储水器的底部位置。

6.根据权利要求2所述的煤仓内水煤检测装置，其特征在于：所述测力传感器安装在支撑架上的铰接孔位置，数量不少于2个，并沿铰接孔周向分布。

7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的煤仓内水煤检测装置，其特征在于：所述给料机出料端平齐，所述堵料闸板在关闭状态时与给料机出料端之间有不大于40mm的间隙。

8.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的煤仓内水煤检测装置，其特征在于：所述移动驱动装置为液压油缸，所述液压油缸一端铰接在堵料闸板上，一端铰接在支撑架上，所述液压油缸上设置有位移控制装置。

9.根据权利要求6所述的煤仓内水煤检测装置，其特征在于：在铰接孔和铰接轴之间安装有套筒，所述套筒外表面顶紧在所述测力传感器的受力面上，内表面套装在铰接轴上。

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