本發(fā)明涉及煤礦領(lǐng)域，尤其涉及一種礦井的抑爆系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在煤礦井下，爆炸一般分兩大類，即瓦斯爆炸和煤塵爆炸。無論是瓦斯爆炸還是煤塵爆炸，其危害總體上分為4類：第一，高溫，瓦斯爆炸產(chǎn)生的瞬間溫度可達(dá)1850～2650℃，煤塵爆炸瞬時(shí)溫度可達(dá)2300～2500℃，可引起礦井火災(zāi)、燒毀設(shè)備、燒傷人員；第二，高壓，經(jīng)實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算瓦斯爆炸后的氣體壓力是爆炸前氣體壓力的7～10倍，煤塵爆炸的理論壓力可達(dá)735kPa，可損壞設(shè)備、推倒機(jī)架、造成冒頂和人員傷亡；第三，有毒有害氣體，瓦斯爆炸后產(chǎn)生的一氧化碳濃度可達(dá)20000ppm，煤塵爆炸后產(chǎn)生的一氧化碳濃度一般為30000ppm,可迅速導(dǎo)致人員窒息或死亡；第四，沖擊波，沖擊波的傳播速度可達(dá)2340m/s,使設(shè)備、支架和人員遭受損害。

當(dāng)前煤礦井下發(fā)生爆炸后，大多情況下，爆炸區(qū)域監(jiān)測(cè)裝置會(huì)瞬間癱瘓，傳統(tǒng)的隔爆水袋或巖粉棚等設(shè)施的有效性太差，而且不能夠連續(xù)的抑爆。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于以上問題，本發(fā)明提出一種礦井的抑爆系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)的隔爆水袋或巖粉棚等抑爆設(shè)施的有效性差和不能夠連續(xù)抑爆的問題，使工作人員能夠提前檢測(cè)到爆炸并啟動(dòng)抑爆裝置，能夠有效的通過噴霧起到抑爆的作用，并且能夠?qū)B續(xù)爆炸起到抑爆的作用，使礦井內(nèi)的損失減小。

本發(fā)明提出一種礦井的抑爆系統(tǒng)，包括：

檢測(cè)模塊、控制模塊和抑爆模塊；

所述檢測(cè)模塊與所述控制模塊的第一端連接，所述抑爆模塊與所述控制模塊的第二端連接；

所述檢測(cè)模塊檢測(cè)礦井下的環(huán)境變化得到檢測(cè)信息，并將所述檢測(cè)信息發(fā)送給所述控制模塊，所述控制模塊接收到所述檢測(cè)信息后，若對(duì)所述檢測(cè)信息進(jìn)行分析得到發(fā)生爆炸結(jié)論，則向所述抑爆模塊發(fā)送控制指令，所述抑爆模塊接收并執(zhí)行所述控制指令。

此外，所述檢測(cè)模塊包括在距離礦井的工作面第一預(yù)設(shè)距離處設(shè)置的第一檢測(cè)單元和在距離礦井的工作面第二預(yù)設(shè)距離處設(shè)置的第二檢測(cè)單元；

所述第一檢測(cè)單元用于檢測(cè)距離礦井的工作面所述第一預(yù)設(shè)距離處的環(huán)境變化，所述第二檢測(cè)單元用于檢測(cè)距離礦井的工作面所述第二預(yù)設(shè)距離處的環(huán)境變化。

此外，所述第一檢測(cè)單元包括：一氧化碳傳感器、溫度傳感器和/或壓力傳感器。

此外，所述第二檢測(cè)單元包括：風(fēng)速傳感器和/或壓力傳感器。

此外，所述抑爆模塊包括：供水裝置和與所述供水裝置連接的抑爆噴霧裝置；

所述供水裝置用于給所述抑爆噴霧裝置供水，所述抑爆噴霧裝置用于噴霧。

此外，所述供水裝置包括：遠(yuǎn)程斷電儀、蓄水倉(cāng)、電源和水泵；

所述遠(yuǎn)程斷電儀用于控制水泵通電或斷電，所述蓄水倉(cāng)用于儲(chǔ)水、所述電源用于給所述水泵供電，所述水泵用于從所述蓄水倉(cāng)取水并運(yùn)轉(zhuǎn)給所述抑爆噴霧裝置。

此外，所述抑爆噴霧裝置包括多個(gè)噴霧組，所述噴霧組之間間隔第三預(yù)設(shè)距離，每個(gè)所述噴霧組包括至少一個(gè)噴霧。

此外，所述噴霧的噴霧頭與水平面之間的夾角為預(yù)設(shè)角度。

此外，所述抑爆系統(tǒng)還包括與所述控制模塊的第三端連接的地面調(diào)度模塊，所述控制模塊向所述地面調(diào)度模塊輸出報(bào)警信息。

通過采用上述技術(shù)方案，具有如下有益效果：

本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)的隔爆水袋或巖粉棚等抑爆設(shè)施的有效性差和不能夠連續(xù)抑爆的問題，使工作人員能夠提前檢測(cè)到爆炸并啟動(dòng)抑爆裝置，能夠有效的通過噴霧起到抑爆的作用，并且能夠?qū)B續(xù)爆炸起到抑爆的作用，使礦井內(nèi)的損失減小。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的礦井的抑爆系統(tǒng)的模塊圖；

圖2是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供的礦井的抑爆系統(tǒng)的模塊圖；

圖3是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供的檢測(cè)模塊的示意圖；

圖4是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供的抑爆模塊的示意圖；

圖5是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供的抑爆模塊的示意圖；

圖6是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供的巷道的示意圖；

圖7是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供的抑爆噴霧裝置的示意圖；

圖8是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供的巷道中掏槽的剖面圖；

圖9是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供的噴霧安裝的示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施方案和附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。其只意在詳細(xì)闡述本發(fā)明的具體實(shí)施方案，并不對(duì)本發(fā)明產(chǎn)生任何限制，本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。

參照?qǐng)D1，本發(fā)明提出一種礦井的抑爆系統(tǒng)，包括：

檢測(cè)模塊10、控制模塊20和抑爆模塊30；

檢測(cè)模塊10與控制模塊20的第一端20A連接，抑爆模塊30與控制模塊20的第二端20B連接；

檢測(cè)模塊10檢測(cè)礦井下的環(huán)境變化得到檢測(cè)信息，并將檢測(cè)信息發(fā)送給控制模塊20，控制模塊20接收到檢測(cè)信息后，若對(duì)檢測(cè)信息進(jìn)行分析得到發(fā)生爆炸結(jié)論，則向抑爆模塊30發(fā)送控制指令，抑爆模塊30接收并執(zhí)行控制指令。

檢測(cè)模塊10用于檢測(cè)并發(fā)送檢測(cè)信息，控制模塊20用于接收檢測(cè)信息并發(fā)出控制指令，抑爆模塊30用于執(zhí)行控制指令。

檢測(cè)模塊10檢測(cè)礦井下爆炸時(shí)產(chǎn)生變化的環(huán)境因素如：一氧化碳含量、溫度、壓力或風(fēng)速等，檢測(cè)模塊10將檢測(cè)到的結(jié)果發(fā)送給控制模塊20，控制模塊20接收到結(jié)果即檢測(cè)信息后，對(duì)檢測(cè)信息進(jìn)行分析，如發(fā)現(xiàn)一氧化碳含量超過正常含量值，則認(rèn)為礦井下可能存在爆炸危險(xiǎn)。當(dāng)控制模塊20對(duì)檢測(cè)信息分析后得到發(fā)生爆炸的結(jié)論后，則發(fā)送啟動(dòng)抑爆的控制指令給抑爆模塊30，抑爆模塊30接收到啟動(dòng)抑爆的控制指令后，執(zhí)行該控制指令，開始啟動(dòng)抑爆噴霧裝置進(jìn)行噴霧；若控制模塊20對(duì)檢測(cè)信息分析后得到未發(fā)生爆炸的結(jié)論，則不發(fā)送控制指令給抑爆模塊30。

本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)的隔爆水袋或巖粉棚等抑爆設(shè)施的有效性差和不能夠連續(xù)抑爆的問題，使工作人員能夠提前檢測(cè)到爆炸并啟動(dòng)抑爆裝置，能夠有效的通過噴霧起到抑爆的作用，并且能夠?qū)B續(xù)爆炸起到抑爆的作用，使礦井內(nèi)的損失減小。

在其中的一個(gè)實(shí)施例中，參照?qǐng)D2，檢測(cè)模塊10包括在距離礦井的工作面第一預(yù)設(shè)距離處設(shè)置的第一檢測(cè)單元101和在距離礦井的工作面第二預(yù)設(shè)距離處設(shè)置的第二檢測(cè)單元102；

第一檢測(cè)單元101用于檢測(cè)距離礦井的工作面第一預(yù)設(shè)距離處的環(huán)境變化，第二檢測(cè)單元102用于檢測(cè)距離礦井的工作面第二預(yù)設(shè)距離處的環(huán)境變化。

在距離礦井的工作面(綜采工作面)第一預(yù)設(shè)距離處設(shè)置第一檢測(cè)單元101，第一檢測(cè)單元101與控制模塊20的第一端20A的第一分支端20A1連接。可選地，在距離礦井的工作面的機(jī)頭和機(jī)尾第一預(yù)設(shè)距離處設(shè)置第一檢測(cè)單元101，先檢測(cè)這個(gè)位置的一氧化碳含量、溫度和/或壓力，若一氧化碳含量、溫度和/或壓力不在正常取值范圍，則說明有發(fā)生爆炸的可能性。第一預(yù)設(shè)距離如5米。

在距離礦井的工作面(綜采工作面)第二預(yù)設(shè)距離處設(shè)置第二檢測(cè)單元102，第二檢測(cè)單元102與控制模塊20的第一端20A的第二分支端20A2連接?？蛇x地，在距離礦井的工作面的機(jī)頭和機(jī)尾第二預(yù)設(shè)距離處設(shè)置第二檢測(cè)單元102，第二檢測(cè)單元102檢測(cè)風(fēng)速和壓力，若風(fēng)速和壓力不在正常取值范圍內(nèi)時(shí)，說明在這個(gè)位置檢測(cè)到了爆炸的沖擊波，則確認(rèn)已經(jīng)發(fā)生爆炸。第二預(yù)設(shè)距離如10米。

所以，當(dāng)控制模塊20接收到第一檢測(cè)單元101和第二檢測(cè)單元102的數(shù)據(jù)后，若判斷一氧化碳含量、溫度和/或壓力不在正常取值范圍內(nèi)，而且風(fēng)速和壓力也不在正常取值范圍內(nèi)時(shí)，則判斷礦井下發(fā)生爆炸，需要啟動(dòng)抑爆噴霧裝置進(jìn)行噴霧。通過在不同位置設(shè)置不同的檢測(cè)單元，使判斷是否發(fā)生爆炸的結(jié)論更加準(zhǔn)確。

在其中的一個(gè)實(shí)施例中，參照?qǐng)D3，第一檢測(cè)單元101包括：一氧化碳傳感器、溫度傳感器和/或壓力傳感器。通過一氧化碳傳感器檢測(cè)一氧化碳含量，通過溫度傳感器檢測(cè)溫度值，通過壓力傳感器檢測(cè)當(dāng)前的空氣中的壓力值，這三個(gè)因素最能反映爆炸發(fā)生時(shí)環(huán)境和空氣的變化，所以通過檢測(cè)這三個(gè)因素即可以了解是否有爆炸的可能。

在其中的一個(gè)實(shí)施例中，參照?qǐng)D3，第二檢測(cè)單元102包括：風(fēng)速傳感器和/或壓力傳感器。通過風(fēng)速傳感器檢測(cè)當(dāng)前的風(fēng)速，通過壓力傳感器檢測(cè)當(dāng)前的空氣中的壓力值，檢測(cè)這兩個(gè)因素就能夠得知礦井下是否有爆炸沖擊波。

在其中的一個(gè)實(shí)施例中，參照?qǐng)D4，抑爆模塊30包括：供水裝置301和與供水裝置連接的抑爆噴霧裝置302；供水裝置301用于給抑爆噴霧裝置302供水，抑爆噴霧裝置302用于噴霧。

由于采用噴霧的方式對(duì)爆炸時(shí)產(chǎn)生的熱能進(jìn)行吸熱、降溫、阻燃和阻斷火焰?zhèn)鞑?，所以需要供水裝置301提供水源，通過抑爆噴霧裝置302進(jìn)行噴霧。

在其中的一個(gè)實(shí)施例中，參照?qǐng)D5，供水裝置301包括：遠(yuǎn)程斷電儀3011、蓄水倉(cāng)3013、電源3012和水泵3014；

遠(yuǎn)程斷電儀3011用于控制水泵通電或斷電，蓄水倉(cāng)3013用于儲(chǔ)水、電源3012用于給水泵3014供電，水泵3014用于從蓄水倉(cāng)3013取水并運(yùn)轉(zhuǎn)給抑爆噴霧裝置302。

可選地，還包括備用電源3015，電源3012用于給水泵3014供電，備用電源3015用于當(dāng)電源3012無法使用時(shí)給水泵3014供電。通過遠(yuǎn)程斷電儀3011控制水泵3014使控制通電和斷電更加精準(zhǔn)。

為了防止水泵3014和蓄水倉(cāng)3013無法使用，增加另一臺(tái)水泵和另一個(gè)蓄水倉(cāng)備用。蓄水倉(cāng)3013的附近可以設(shè)置防爆門，以確保發(fā)生爆炸時(shí)，整個(gè)供水裝置301不受到破壞。蓄水倉(cāng)3013設(shè)置的位置為巷道聯(lián)巷或者調(diào)車硐室中。圖6所示為巷道的示意圖，巷道的頂板為6A,巷道的底板為6B。

在其中的一個(gè)實(shí)施例中，參照?qǐng)D7和圖8，抑爆噴霧裝置302包括多個(gè)噴霧組302A，噴霧組302A之間間隔第三預(yù)設(shè)距離如5米，每個(gè)噴霧組302A包括至少一個(gè)噴霧302A1。噴霧302A1設(shè)置在巷道的掏槽6C內(nèi)，噴霧主水管302A2也設(shè)置在巷道的掏槽6C內(nèi)，噴霧主水管302A2用于給噴霧302A1供水，掏槽6C在兩側(cè)巷道煤幫6D的深度為d如1m，掏槽6C在頂板6A的深度為h如90cm。通過多個(gè)噴霧組302A產(chǎn)生大范圍的噴霧，能夠更好的起到吸熱、降溫、阻燃和阻斷火焰?zhèn)鞑サ淖饔?。通過將噴霧302A1設(shè)置在掏槽6C內(nèi)，使噴霧302A1得到了保護(hù)。

在其中的一個(gè)實(shí)施例中，參照?qǐng)D9，噴霧302A1的噴霧頭與水平面之間的夾角為預(yù)設(shè)角度β，如β為45度。

當(dāng)煤礦井下發(fā)生爆炸，爆炸沖擊波在巷道中傳播時(shí)，巷道垂直平面中部的沖擊波力量是最大的。為了使抑爆噴霧裝置302在煤礦井下爆炸時(shí)產(chǎn)生最好的抑爆效果，每個(gè)噴霧302A1的噴霧頭都相對(duì)水平面呈β角度，使每道高壓噴霧的落點(diǎn)最終集中在沖擊波壓力最高點(diǎn)，當(dāng)遠(yuǎn)程斷電儀3011收到水泵3014啟動(dòng)指令時(shí)，水泵3014運(yùn)轉(zhuǎn)使得多組噴霧組302A同時(shí)啟動(dòng)，產(chǎn)生多組“凸”型抑爆噴霧墻，如圖7所示，從而達(dá)到抑爆效果。

在其中的一個(gè)實(shí)施例中，抑爆系統(tǒng)還包括與控制模塊20的第三端20C連接的地面調(diào)度模塊40，控制模塊20向地面調(diào)度模塊40輸出報(bào)警信息。地面調(diào)度模塊40接收到控制模塊20輸出的報(bào)警信息后，通過地面工作人員撤離等。報(bào)警信息以燈光和/或聲音等方式輸出。

以上所述的僅是本發(fā)明的原理和較佳的實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在本發(fā)明原理的基礎(chǔ)上，還可以做出若干其它變型，也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。