CN220658613U - 一种矿井管路清淤装置及系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及矿井清淤技术领域，尤其涉及一种矿井管路清淤装置及系统，所述装置包括：装置本体；控制机构，设于所述装置本体内；清淤管路，设于所述装置本体外，所述清淤管路与矿井的抽放管路连通，用于将矿井抽放管路内的淤积物排出；辅助清淤管路，设于所述装置本体，所述辅助清淤管路的出口与所述清淤管路连接，用于向所述清淤管路输入气液混合物以辅助清淤。本申请提供的矿井管路清淤装置包括辅助清淤管路，用于将高压气体和高压矿井防尘水混合后输出至清淤管路，通过气液混合物冲刷清淤管路中的淤积物，从而提高清淤效果和效率，进而提升矿井安全性。

Description

一种矿井管路清淤装置及系统

技术领域

本申请涉及矿井清淤技术领域，尤其是涉及一种矿井管路清淤装置及系统。

背景技术

矿井中安装了从钻孔抽放管、钻窝抽放集中管、巷道支管、采区分管、矿井主管等树枝状的抽放管路系统。在抽放过程中，由于抽放钻孔的渣石、以及其他异物堆积产生堵塞。

为了不影响抽放效果，在相关技术中的管路系统中设置异物集中装置(U型管等)，这些装置，连接了阀门，采用人工方式，定期人工检查，定期打开排查孔，进行定期或者不定期进行排渣处置。

然而上述方式在实际应用过程中管路中的异物、杂质在重力作用下堆积于管路，在管路内壁上同样会沉积异物，然而现有的清理方式中并不能有效清理不同类型的异物、杂质，易形成一定淤堵，导致清淤效果差。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种，以提高矿井管路的清淤效果。

第一方面，本申请实施例提供了一种矿井管路清淤装置，所述装置包括：

装置本体；

控制机构，设于所述装置本体内；

清淤管路，设于所述装置本体外，所述清淤管路与矿井的抽放管路连通，用于将矿井抽放管路内的淤积物排出；

辅助清淤管路，设于所述装置本体，所述辅助清淤管路的出口与矿井抽放管路对应的清淤管路连接，用于向所述清淤管路输入气液混合物以辅助清淤。

结合第一方面，所述辅助清淤管路包括：

气路，包括入口端和出口端，所述气路设于所述装置本体，所述入口端连接气体；

液路，设于所述气路的下方，所述液路的入口端连接矿井防尘液流。

结合第一方面，还包括：电磁阀，有两个，分别设于所述气路和所述液路；两个所述电磁阀分别与所述控制机构连接。

结合第一方面，还包括三通管；

所述三通管包括第一至第三子管，所述第一至第二子管分别连接所述气路的出口端和所述液路的出口端；所述第三子管与排渣管路连通以向所述排渣管路输出气液混合物。

结合第一方面，还包括汽水枪，设于所述第三子管内靠近所述清淤管路的一端；所述汽水枪包括一个气液入口和至少一个气液出口，所述气液入口与所述第三子管连通。

结合第一方面，所述汽水枪包括第一至第三气液出口，所述第一气液出口与第二气液出口沿第一方向对向设置；所述第三气液出口与所述第三子管的出口端沿第二方向对向设置；

其中，所述第一方向垂直于所述第二方向。

结合第一方面，还包括第一隔板；

所述第一隔板设于所述装置本体内部，以将所述装置本体内部空间划分区域；

所述气路与所述液路分别设于所述第一隔板的上方和下方；所述第一隔板上开设有通孔；所述三通管穿过所述通孔以连接所述气路和所述液路。

结合第一方面，还包括人机交互界面，设于所述装置本体上，与所述控制机构电路连接。

结合第一方面，所述控制机构与供电电源电路连接。

第二方面，本申请提供一种矿井管路清淤系统，所述矿井管路清淤系统包括总控制器，所述矿井管路清淤系统还包括多个清淤管路和多个如伤述的装置；所述总控制器与所述装置内的控制机构通讯连接。

本申请实施例带来了以下有益效果：

本申请提供了一种矿井管路清淤装置及系统，所述装置包括：装置本体；控制机构，设于所述装置本体内；清淤管路，设于所述装置本体外，所述清淤管路与矿井的抽放管路连通，用于将矿井抽放管路内的淤积物排出；辅助清淤管路，设于所述装置本体，所述辅助清淤管路的出口与矿井抽放管路对应的清淤管路连接，用于向所述清淤管路输入气液混合物以辅助清淤。

本申请提供的矿井管路清淤装置包括辅助清淤管路，用于将高压气体和高压矿井防尘水混合后输出至清淤管路，通过气液混合物冲刷清淤管路中的淤积物，从而提高清淤效果和效率，进而提升矿井安全性。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，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为本申请实施例提供的矿井管路清淤装置结构示意图；

图2为本申请实施例提供的矿井管路清淤装置中汽水枪的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种矿井管路清淤装置结构示意图。

附图标记如下：

10-装置本体、20-控制机构、30-清淤管路、31-第一阀门、32-第二阀门、40-辅助清淤管路、41-气路、42-液路、43-气动控制阀、50-电磁阀、60-三通管、70-汽水枪、80-第一隔板、90-人机交互界面、100-第二隔板。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。

为便于对本实施例进行理解，下面先对本申请涉及的技术用于进行简单介绍。

突出矿井：矿井在采掘过程中只要发生过一次煤与瓦斯突出，该矿井即定为突出矿井。

需要说明的是，本申请中提及的“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样的用语在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。

在介绍了本申请涉及的技术述语之后，下面对本申请实施例的应用场景进行简要说明。

矿井中安装了从钻孔抽放管、钻窝抽放集中管、巷道支管、采区分管、矿井主管等树枝状的抽放管路系统。在抽放过程中，由于抽放钻孔的渣石、以及其他异物堆积产生堵塞。

为了不影响抽放效果，在相关技术中的管路系统中设置异物集中装置，在实际应用过程中管路中的异物、杂质在重力作用下堆积于管路，在管路内壁上同样会沉积异物，不能有效清理不同类型的异物、杂质，易形成一定淤堵，导致清淤效果差。

为了解决上述技术问题，结合图1所示，本申请提出一种矿井管路清淤装置，该装置包括：装置本体10、控制机构20、清淤管路30和辅助清淤管路40。

控制机构20设于装置本体10内。

清淤管路30设于装置本体10外，清淤管路30与矿井的抽放管路连通，用于将矿井抽放管路内的淤积物排出。

辅助清淤管路40设于所述装置本体10，辅助清淤管路的出口与矿井抽放管路对应的清淤管路30连接，用于向清淤管路30输入气液混合物以辅助清淤。

在本实施例中，设置与清淤管路30相连接的辅助清淤管路40，以向向清淤管路30输入气液混合物以辅助清淤，以冲刷管路内壁上沉积的异物、淤积物，从而提高清淤效果，进而提升矿井安全。

结合第一方面，所述辅助清淤管路40包括：气路41和液路42。

气路41设于装置本体10内气路41包括入口端和出口端，气路41的入口端连接气源；在实际应用过程中该气体压力为5～7Pa，高压气体将矿井管道内的淤积物吹动。

液路42设于装置本体10内气路41的下方，液路42的入口端连接矿井防尘液流。

在本实施例中通过气路连接高压气体，通过液路42连接高压矿井防尘水，向与矿井抽放管路中连接的清淤管路30内输入高压气体和高压防尘液流，之后在高压气液冲刷下沉积的异物、淤积物从清淤管路30的内壁上脱落，脱落的异物、淤积物在重力作用下由清淤管路30的清淤出口排出。这样，可以将淤积物冲刷干净，提高清淤效果。

结合第一方面，该装置还包括第二隔板100(结合图3所示)，该第二隔板100用于分隔电气件(包括控制机构20和人机交互界面90)和辅助清淤管路40，这样将电气件与高压汽水隔离，防止跑水、跑气对电气设备、器件的损坏。

结合第一方面，该装置还包括：电磁阀50。

电磁阀50有两个，分别设于气路41和液路42；两个电磁阀分别与控制机构20连接。

电磁阀50受控制机构20控制打开或关闭，从而调整气路41和液路42的导通状态或阻断状态。例如，设于气路41的电磁阀50受控制机构20控制打开，而设于液路42的电磁阀50受控制机构20控制关闭，那么用于冲刷淤积物的物质仅包含高压气体。其中，电磁阀50与控制机构20的连接方式可以为线路连接，线路穿过第二隔板100上开设的小孔一端连接电磁阀50，另一端连接控制机构20，控制机构20的控制信号通过线路传输至电磁阀50以打开或关闭电磁阀50；作为另一种可实施的方式，还可以为无线通讯连接，通过无线信号传递控制电磁阀50打开或关闭。上述方式均为现有技术，已普遍应用于日常生活中各种控制系统，在此不加以限定。

作为一种可实施的方式，可以通过控制机构20控制两个电磁阀50的开启角度，从而可以调节气液混合中气体和液体的含量、所占比例，此过程可根据不同的使用需求进行设定，在此不加以限定。

结合第一方面，该装置还包括三通管60。

三通管60包括第一至第三子管，第一至第二子管分别连接气路41的出口端和液路42的出口端；第三子管与清淤管路30连通以向清淤管路30输出气液混合物。

结合第一方面，该装置还包括汽水枪70。

汽水枪70设于第三子管内靠近清淤管路30的一端，气液混合物输入至汽水枪70之后输出至清淤管路30，从而冲刷将清淤管路30中的淤积物。

结合第一方面，汽水枪70还包括至少一个气液出口。

结合图2所示，在本实施例中汽水枪70还包括第一至第三气液出口。

第一气液出口与第二气液出口沿第一方向对向设置；第三气液出口与第三子管的出口端沿第二方向对向设置；其中，第一方向垂直于第二方向。

在实际应用中，汽水枪70包含一个气液出口时，该气液出口的优选位置为与汽水进口相对设置。结合图2所示，在本实施例中汽水枪70采用三出口螺旋结构，喷出的汽水混合物呈螺旋状运动，可以实现更好的冲洗效果。

具有较高压力的气液混合物由第一至第三气液出口迅速喷出至清淤管路30中，从而冲刷将清淤管路30中的淤积物。

结合第一方面，该装置还包括第一隔板80。

第一隔板80设于装置本体10内部，以将装置本体10内部空间划分区域。

其中，气路41与液路42分别设于第一隔板的上方和下方；第一隔板80上开设有通孔；三通管60穿过该通孔以连接气路41和液路42。

结合第一方面，该装置还包括人机交互界面90。

人机交互界面90设于装置本体10上，人机交互界面90与控制机构20电路连接。通过人机交互界面90可以调节两个电磁阀50的开启角度，从而调节气液混合物中气体、液体的含量和所占比例。

在本实施例中，在清淤工作开始前，首先打开清淤管路30上靠近清淤出口的第二阀门32，该第二阀门32可以是气动阀门、电磁阀门、手动阀门等任意类型阀门中的一种，在此不加以限定，在本实施例中该第二阀门32是气动阀门，与高压气体管路连接，该高压气体管路在控制机构20的控制指令作用下向该气动阀门通入高压气体，以打开该气动阀门。

之后，打开辅助清淤管路40上的气动控制阀43，同样的，该气动控制阀连接一个高压气体管路，该高压气体管路与控制机构20通讯连接，接收到控制机构20发送的清淤指令后，通过高压气体管路向气动控制阀43输出高压气体，以打开该气动控制阀43，从而向气路41通入高压气体。

随后，清淤工作开始，先打开两个电磁阀50，高压气体由气路41进入，高压矿井防尘水由液路42进入，在高压气体与高压矿井防尘水运动过程中混合形成气液混合物优选的，辅助清淤管路40与清淤管路30之间设置第一阀门31，打开该第一阀门31，以导通辅助清淤管路40与清淤管路30，从而将高压气液混合物经汽水枪70输出至清淤管路30冲刷将清淤管路30中的淤积物，在重力作用下淤积物由清淤管路30底部的清淤出口排出。

结合第一方面，控制机构20与供电电源电路连接，以获得电能。

第二方面，本申请提供一种矿井管路清淤系统，包括如上述的装置和多个清淤管路30，多个清淤管路30分别与多个抽放管路一一对应；多个清淤管路30分别与装置内的辅助清淤管路40连接(图中未示出)。

这样，可以同时对多个清淤管路30进行辅助清理，具体的，向多个清淤管路内输送高压的气液混合物，以冲刷各个清淤管路30上的淤积物，从而促进淤积物快速排出，提高清淤效率。

作为一种可实施的方式，该清淤工作可以是定期进行的，作为另一种可实施的方式是根据使用情况偶尔进行的。

在本实施例中，该清淤工作是定期进行的，由于矿井管路数量繁多，在本实施例中提供两种清淤方案，作为一种可实施的方式，设定固定的清淤时间，将多个矿井管路依次清淤，直至全部管路清淤完成；作为另一种可实施的方式，实时监测每条矿井管路内的流量，当流量在采用周期内的减小量大于设定值时，对该管路执行清淤工作此为示例，在此不加以限定。

作为一种可实施的方式，该清淤工作可以为在达到设定的执行条件时进行的，例如：结合上述的矿井管路清淤系统，在每个清淤管路30与辅助清淤管路40的连接管路上均设置有第一阀门31，第一阀门31与控制机构20通讯连接，每个清淤管路30对应的抽放管路内均设置有流量传感器，流量传感器与控制机构20通讯连接。

之后针对每个清淤管路，周期性获取流量传感器探测的清淤管路30对应的抽放管路内的当前气流量值P_当；根据当前气流量值P_当与前次气流量值P_前，计算气流变化量ΔP。在ΔP<P₀时，控制清淤管路30对应的第一阀门31打开，以导通辅助清淤管路40与清淤管路30的连接管路，从而实现清淤工作。在本实施例中，通过对抽放管路内气流量监测计算气流变化量，根据气流变化量与设定阈值的比较关系判断当前抽放管路是否可能存在淤堵，由于气流变化量ΔP＝P_当-P_前，因此，在当前气流量小于前次气流量的情况下ΔP<0，此时，可以确定当前抽放管路内的淤积物较前次采集时刻的淤积物含量有所增多。因此我们设定阈值P0<0，当ΔP<P0时，就可以确定当前采集时刻抽放管路内的淤积物已经较多，必须需要清理，此时控制第一阀门31打开，以在气液混合物的高压冲刷下清理淤积物。该清淤模式可以根据实际工作需求进行更改、设定，在此不加以限定。

作为优选，可以通过辅助清淤管路40加长延伸至钻孔或者带矿井中待清理部位处，以对钻孔或待清理部位的淤积物进行清理。

在实际应用中将该清淤装置与钻孔群监测系统连接，当钻孔群监测系统中的监测数据达到预设的清淤标准时，启动本申请实施例提供的清淤装置，以对矿井中的钻孔群进行清淤处理。例如，将本申请实施例提供的矿井清淤装置与突出矿井监测系统连接。在突出矿井监测系统中，通过监测矿井管路中瓦斯含量，判断矿井管路中是否存在淤堵，若是，启动该清淤装置以对突出矿井的矿井管路进行清淤，避免管路堵塞。

作为优选，将多个本申请提供的清淤装置添加至矿井管理系统，将清淤装置具体设置于待清淤位置，每个清淤装置的控制机构20均与矿井管理系统通信连接，通过矿井管理系统设定清淤计划，例如定期清淤、设定点清淤、自动化清淤等等，针对每一个清淤装置，达到该清淤装置对应的清淤条件时，矿井管理系统向该清淤装置的控制机构20发送清淤指令，控制机构20接收该清淤指令，并启动该清淤装置执行清淤。从而可以实现整个矿井的清淤管理，通过通讯连接的方式(如Wifi、蓝牙、网络端口、光口、运营商网络)控制清淤装置的启动、停止。方便管理、易于调整设定、利于实现管理自动化，提高矿井安全性。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本申请实施例的描述中，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。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种矿井管路清淤装置，其特征在于，包括：

装置本体；

控制机构，设于所述装置本体内；

清淤管路，设于所述装置本体外，所述清淤管路与矿井的抽放管路连通，用于将矿井抽放管路内的淤积物排出；

辅助清淤管路，设于所述装置本体，所述辅助清淤管路的出口与矿井抽放管路对应的清淤管路连接，用于向所述清淤管路输入气液混合物以辅助清淤。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述辅助清淤管路包括：

气路，包括入口端和出口端，所述气路设于所述装置本体，所述入口端连接气体；

液路，设于所述气路的下方，所述液路的入口端连接矿井防尘液流。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括：电磁阀，有两个，分别设于所述气路和所述液路；两个所述电磁阀分别与所述控制机构连接。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括三通管；

所述三通管包括第一至第三子管，所述第一至第二子管分别连接所述气路的出口端和所述液路的出口端；所述第三子管与排渣管路连通以向所述排渣管路输出气液混合物。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括汽水枪，设于所述第三子管内靠近所述清淤管路的一端；所述汽水枪包括一个气液入口和至少一个气液出口，所述气液入口与所述第三子管连通。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述汽水枪包括第一至第三气液出口，所述第一气液出口与第二气液出口沿第一方向对向设置；所述第三气液出口与所述第三子管的出口端沿第二方向对向设置；

其中，所述第一方向垂直于所述第二方向。

7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括第一隔板；

所述第一隔板设于所述装置本体内部，以将所述装置本体内部空间划分区域；

所述气路与所述液路分别设于所述第一隔板的上方和下方；所述第一隔板上开设有通孔；所述三通管穿过所述通孔以连接所述气路和所述液路。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括人机交互界面，设于所述装置本体上，与所述控制机构电路连接。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制机构与供电电源电路连接。

10.一种矿井管路清淤系统，其特征在于，所述矿井管路清淤系统包括总控制器，所述矿井管路清淤系统还包括多个清淤管路和多个如权利要求1-9任一项所述的装置；所述总控制器与所述装置内的控制机构通讯连接。