一种分散承压式煤矿透水事故用救援装置的制作方法

专利2022-05-09  72


本发明涉及煤矿救援技术领域,具体为一种分散承压式煤矿透水事故用救援装置。



背景技术:

煤矿透水,是指在坑道里采煤矿的时候,挖穿洞壁接通地下水或者积水的废弃坑道,引发的事故,一旦发生煤矿透水,矿下的工作人员会被困在矿井下,需要及时与矿上的工作人员联系救援,而现有的煤矿透水事故用救援装置对透水事故的提前检测多依靠温度计或人员观察,易出现检测误差,实用性不高;同时现有的煤矿透水事故用救援装置难以在透水事故发生时对被困人员提供保护。因此,设计提前预测透水事故且检测精确同时在透水事故发生时对被困人员提供足够的生存环境的一种分散承压式煤矿透水事故用救援装置是很有必要的。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种分散承压式煤矿透水事故用救援装置,以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种分散承压式煤矿透水事故用救援装置,包括救援装置,其特征在于:所述救援装置包括壳体,所述壳体的内部设置有检测箱,所述检测箱的一侧分别设置有水箱和氨气箱,所述检测箱的上下两端分别固定有第一单向阀和第二单向阀。

根据上述技术方案,所述检测箱的内部上下两端分别固定有锥形口,所述锥形口内均设置有堵塞球,所述锥形口与堵塞球均具有磁性,所述检测箱内设置有氨水,所述氨水水面上端与检测箱之间设置有氨气,所述堵塞球的密度与氨水相同,所述氨水液面高于上端锥形口。

根据上述技术方案,所述第一单向阀的顶端通过管路与水箱顶端连接,所述第二单向阀的底端通过管路与氨气箱底端连接,所述水箱顶端的管路与氨气箱底端的管路之间设置有泵机,所述泵机的两端均设置有行程开关,上下两个所述堵塞球分别与左右两个行程开关连接。

根据上述技术方案,所述检测箱的左端上方设置有压力阀,所述压力阀位于氨水液面的下方,所述压力阀的左端固定有导水管,所述导水管贯穿壳体,所述导水管位于壳体外部的一端套接有水囊。

根据上述技术方案,所述第一单向阀与水箱连接的管路上套接有分水管,所述分水管上设置有第三单向阀,所述分水管的另一端设置有限位壳,所述限位壳与壳体内部固定,所述限位壳底端设置有开口,所述限位壳的内部设置有囊球,所述分水管与囊球套接,所述囊球的内部设置有生石灰,所述限位壳的下方位于壳体的内部滑动连接有驱动开关,所述驱动开关的一侧设置有驱动电机,所述驱动电机的右端套接有第一连接杆,所述第一连接杆的外侧与驱动电机的外侧之间固定有第一复位弹簧,所述壳体的内部焊接有固定块,所述壳体的内部位于固定块的右侧滑动连接有滑动块,所述第一连接杆与滑动块的底端固定,所述固定块与滑动块之间设置有挤压膜,所述固定块的顶端通过管路连接有三角收集口,所述滑动块的内部贯穿有导管,所述导管的左端与挤压膜固定,所述导管的右端下方设置有l型盛水槽,所述l型盛水槽与壳体轴承连接。

根据上述技术方案,所述l型盛水槽分为l1和l2两部分,所述l1和所述l2的长度比为1:3,所述l1和所述l2的重量比为3:1,所述l1与l2之间的夹角为120°,所述l型盛水槽与壳体轴承连接处设置有第二复位弹簧。

根据上述技术方案,所述壳体的内部位于l型盛水槽的下方焊接有分水仓,所述分水仓的顶端固定有分水板,所述分水板的内部中央开设有水道,所述分水板的内部轴承连接有短轴,所述短轴的外侧设置有三角分水块,所述三角分水块的底端两侧分别焊接有l型短杆,所述分水板的内部位与三角分水块的下方固定有挡水板,所述挡水板与三角分水块的底端之间设置有挡水膜。

根据上述技术方案,所述分水仓的中央固定有隔板,所述隔板的左右两侧分别设置有生石灰和过氧化钠,所述分水仓的左右两端分别焊接有第一导气管和第二导气管。

根据上述技术方案,所述壳体的内部位于分水仓的下方轴承连接有驱动轴,所述驱动轴的外侧均匀设置有若干空心杆,所述驱动轴的外侧设置有外环,若干所述空心杆贯穿外环,若干所述空心杆的另一端均设置有风扇板,所述外环为空心,所述空心杆与外环的连接处设置有通孔,所述外环的外侧开设有若干气孔,所述驱动轴的内部开设有两条螺旋通道,两条所述螺旋通道的螺旋方向相反,所述第一导气管和第二导气管分别与两条螺旋通道连接,两条所述螺旋通道均与若干空心杆管路连接。

根据上述技术方案,所述检测箱的材质为铁。

与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:本发明通过设置有检测箱、锥形口、堵塞球等部件,当采掘工作面接近积水区域时,空气温度会下降,检测箱与其他部件则能够针对外接气温的变化进行反应,当气温降低时使得水囊扩张,相较于现有技术中依靠温度计或人员自行感受气温变化,更加只管明显;通过设置有驱动开关、固定块、滑动块等部件,当采掘工作面气温较高时,从煤壁渗出的积水,会被蒸发而形成雾气,本装置间歇性的对井下空气进行抽吸,收集空气中的水汽,当水汽聚集道一定程度时进行利用,与装置内存放的物质反应,驱除积水区向外散发瓦斯、二氧化碳、硫化氢等有害气体,并且释放氧气,对井下人员提供足够的生存环境。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:

图1是本发明的整体正面剖视结构示意图;

图2是本发明的l型盛水槽正面剖视结构示意图;

图3是本发明的分水板正面剖视结构示意图;

图4是本发明的驱动轴及其周围部件立体结构示意图;

图中:1、壳体;2、检测箱;3、锥形口;4、堵塞球;5、水箱;6、氨气箱;7、压力阀;8、水囊;9、泵机;10、限位壳;11、囊球;12、驱动开关;16、驱动电机;17、固定块;18、滑动块;19、三角收集口;20、l型盛水槽;21、分水板;22、分水仓;23、隔板;24、l型短杆;25、挡水板;26、外环;27、第一导气管;28、第二导气管;29、驱动轴;30、空心杆;31、风扇板;32、短轴;33、三角分水块;38、分水管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。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。

请参阅图1-4,本发明提供技术方案:一种分散承压式煤矿透水事故用救援装置,包括救援装置,其特征在于:救援装置包括壳体1,壳体1的内部设置有检测箱2,检测箱2的一侧分别设置有水箱5和氨气箱6,检测箱2的上下两端分别固定有第一单向阀和第二单向阀;水箱和氨气箱通过检测箱上下两端的第一、第二单向阀朝向检测箱内泵送水和氨气。

检测箱2的内部上下两端分别固定有锥形口3,锥形口3内均设置有堵塞球4,锥形口3与堵塞球4均具有磁性,检测箱2内设置有氨水,氨水水面上端与检测箱2之间设置有氨气,堵塞球4的密度与氨水相同,氨水液面高于上端锥形口3;由于堵塞球的密度与当前氨水密度相同,且氨水的溶解度随外界温度的变化而变化,则随着矿下工作进行中,若采集工作面接近积水区,则气温下降,导致检测箱内的氨水溶解度升高,密度变小,此时下方堵塞球不动,上方堵塞球在氨水中下沉,上端锥形口导通,同理若外界温度升高,则氨水溶解度降低,密度变大,此时上方堵塞球不动,下方堵塞球在氨水中上浮,导通下端锥形口,通过外界温度变化对氨水溶解度的影响来导入不同物质调控检测箱内的氨水密度。

第一单向阀的顶端通过管路与水箱5顶端连接,第二单向阀的底端通过管路与氨气箱6底端连接,水箱5顶端的管路与氨气箱6底端的管路之间设置有泵机9,泵机9的两端均设置有行程开关,上下两个堵塞球4分别与左右两个行程开关连接;由上述步骤可知,若此时接近积水区,则外界温度降低,检测箱内的氨水密度变小,上锥形口导通,上堵塞球位移驱动泵机左端的行程开关,泵机气动将水箱内的水通过管路泵入检测箱内,恢复氨水的密度,同理,当外界温度升高,检测箱内的密度升高,下锥形口导通,下堵塞球位移驱动泵机右端,泵机将氨气导入检测箱内恢复氨水的密度,该步骤与上述步骤联动,在对外界温度变化检测完毕后,将检测箱内的氨水密度再次恢复,保证持续使用。

检测箱2的左端上方设置有压力阀7,压力阀7位于氨水液面的下方,压力阀7的左端固定有导水管,导水管贯穿壳体1,导水管位于壳体1外部的一端套接有水囊8;由上述步骤可知,若此时距离积水区较近,温度降低,则检测箱内氨水密度减小,泵机启动将水导入检测箱内,原本压力阀位于氨水液面一下,受水下压强不足以推开压力阀,当由水导入时,则压力阀所受的水下压强增加,压力阀打开,将氨水通过导水管导入水囊内,当导出一定水量后压力阀再次关闭,与上述步骤一同,导入的水将氨水密度恢复,重新复位进行下一次检测,井下工作人员则可直观的看到水囊的变化,若水囊扩张,则此时已接近积水区容易发生透水事故,相较于现有技术中依靠气温感压器等电器元件,操作更安全且变化明显,易被观察。

第一单向阀与水箱5连接的管路上套接有分水管38,分水管38上设置有第三单向阀,分水管38的另一端设置有限位壳10,限位壳10与壳体1内部固定,限位壳10底端设置有开口,限位壳10的内部设置有囊球11,分水管38与囊球11套接,囊球11的内部设置有生石灰,限位壳10的下方位于壳体1的内部滑动连接有驱动开关12,驱动开关12的一侧设置有驱动电机16,驱动电机16的右端套接有第一连接杆,第一连接杆的外侧与驱动电机16的外侧之间固定有第一复位弹簧,壳体1的内部焊接有固定块17,壳体1的内部位于固定块17的右侧滑动连接有滑动块18,第一连接杆与滑动块18的底端固定,固定块17与滑动块18之间设置有挤压膜,固定块17的顶端通过管路连接有三角收集口19,滑动块18的内部贯穿有导管,导管的左端与挤压膜固定,导管的右端下方设置有l型盛水槽20,l型盛水槽与壳体轴承连接;由上述步骤可知,当泵机启动朝向检测箱内泵送水时,一部分水穿过第三单向阀,通过分水管导入位于限位壳内的囊球内,与囊球内部的生石灰反应,生成的热量使得囊球扩张,由于限位壳底端由开口,则囊球扩张伸出限位壳,按压驱动开关,使得电路联通,此时驱动电机得电启动将第一连接杆伸出收回做往复运动,第一连接杆带动与之固定的滑动块在壳体内部进行滑动,当滑动块远离固定块时,挤压膜扩张,产生负压吸力,三角收集口吸收外界空气中的水汽,当滑动块靠近固定块时,挤压膜收缩,压缩吸收的水汽,液化成水,液化的水通过导管被挤出,落入l型盛水槽内,在其内蓄水,该步骤实现了与上述步骤联动,靠近积水区时,泵机朝向检测箱泵水,一部分水与生石灰反应使得囊球扩张按压驱动开关,电路得电对外界水汽吸收液化收集,当反应结束后,囊球降温收缩,驱动开关再次复位,电路断电,直到再次感受道温度降低时才启动,如此形成间歇启动,一可避免持续吸收造成液化水收集过度在未解决积水区时反而启动后续机构造成浪费,二可与气温降低配合运行,当气温降低时启动,避免出现误判,三可节约能源。

l型盛水槽20分为l1和l2两部分,l1和l2的长度比为1:3,l1和l2的重量比为3:1,l1与l2之间的夹角为120°,l型盛水槽20与壳体1轴承连接处设置有第二复位弹簧;根据杠杆原理如此设计l1与l2并将夹角设计成120°,最大化的提高蓄水能力以及灵敏度。

壳体1的内部位于l型盛水槽20的下方焊接有分水仓22,分水仓22的顶端固定有分水板21,分水板21的内部中央开设有水道,分水板21的内部轴承连接有短轴32,短轴32的外侧设置有三角分水块33,三角分水块33的底端两侧分别焊接有l型短杆24,分水板21的内部位与三角分水块33的下方固定有挡水板25,挡水板25与三角分水块33的底端之间设置有挡水膜;由上述步骤可知,当l型盛水槽蓄满水后围绕与壳体轴承连接处进行旋转,将蓄满的水倒入分水板内,由第二复位弹簧复位恢复原样继续蓄水,导入分水板内的水进入水道内有三角分水块外壁流通,如图3,此时三角分水块向右偏移,导入的水沿着其左侧流通,由于三角分水块顶端与水道之间的距离大于三角分水块底端与水道之间的距离,则当l型盛水槽将大量水同时导入时,水在涌入三角分水块底端与水道之间时,对三角分水块端的l型导管产生挤压力,使得三角分水块发生偏转,此时经过三角分水块的水进入分水仓左侧,而此时三角分水块朝向左侧偏转,其右侧与水道之间导通,当l型盛水槽第二次将蓄满的水倒入时,运行与上述同理,则此时水流进入分水仓右侧,该步骤实现了将l型盛水槽倒入的水分次导通,用于后续机构中依次启动不同的救援部件。

分水仓22的中央固定有隔板23,隔板23的左右两侧分别设置有生石灰和过氧化钠,分水仓22的左右两端分别焊接有第一导气管27和第二导气管28;由上述步骤可知,落入分水仓内部左侧的水与其内的生石灰反应生成大量的高热量水蒸气,通过第一导管导出用于驱散积水区向外散发瓦斯、二氧化碳、硫化氢等有害气体,落入分水仓内部右侧的水与其内的过氧化钠反应生成氧气,用于对透水事故发生时对被困人员进行氧气补给提供足够的生存环境。

壳体1的内部位于分水仓22的下方轴承连接有驱动轴29,驱动轴29的外侧均匀设置有若干空心杆30,驱动轴29的外侧设置有外环26,若干空心杆30贯穿外环26,若干空心杆30的另一端均设置有风扇板31,外环26为空心,空心杆30与外环26的连接处设置有通孔,外环26的外侧开设有若干气孔,驱动轴29的内部开设有两条螺旋通道,两条螺旋通道的螺旋方向相反,第一导气管27和第二导气管28分别与两条螺旋通道连接,两条螺旋通道均与若干空心杆30管路连接;由上述步骤可知,若此时第一导气管内朝向驱动轴内的螺旋通道内导入高热量水蒸气,此时水蒸气流通推动驱动轴进行旋转,当高热量水蒸气在螺旋通道内流通时,通过管路进入空心杆内,由于空心杆与外环的连接处设置由通孔,则高热水蒸气进入外环内,从外环上的气孔溢出,空心杆与风扇板固定带动风扇板进行旋转扇风,将泄漏出的高热水蒸气吹出,同时扇风驱散积水区向外散发瓦斯、二氧化碳、硫化氢等有害气体避免对井下操作员造成损伤,由图可知,第一导气管与第二导气管分别连接在驱动轴前后端且两螺旋通道的螺旋方向相反,则当第二导气管导入氧气时,驱动轴反向旋转,与上述步骤同理,气孔内泄漏出氧气,同时由于风扇板反向旋转进行抽气,将氧气聚集,供聚集在一起避难的井下操作员呼吸,避免氧气四散导致氧气浪费,为井下避难人员提供足够的生存环境。

检测箱2的材质为铁,铁的导热性好,对外界温度的传导性好,使得检测箱反应灵敏。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,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。


技术特征:

1.一种分散承压式煤矿透水事故用救援装置,包括救援装置,其特征在于:所述救援装置包括壳体(1),所述壳体(1)的内部设置有检测箱(2),所述检测箱(2)的一侧分别设置有水箱(5)和氨气箱(6),所述检测箱(2)的上下两端分别固定有第一单向阀和第二单向阀。

2.根据权利要求1所述的一种分散承压式煤矿透水事故用救援装置,其特征在于:所述检测箱(2)的内部上下两端分别固定有锥形口(3),所述锥形口(3)内均设置有堵塞球(4),所述锥形口(3)与堵塞球(4)均具有磁性,所述检测箱(2)内设置有氨水,所述氨水水面上端与检测箱(2)之间设置有氨气,所述堵塞球(4)的密度与氨水相同,所述氨水液面高于上端锥形口(3)。

3.根据权利要求2所述的一种分散承压式煤矿透水事故用救援装置,其特征在于:所述第一单向阀的顶端通过管路与水箱(5)顶端连接,所述第二单向阀的底端通过管路与氨气箱(6)底端连接,所述水箱(5)顶端的管路与氨气箱(6)底端的管路之间设置有泵机(9),所述泵机(9)的两端均设置有行程开关,上下两个所述堵塞球(4)分别与左右两个行程开关连接。

4.根据权利要求3所述的一种分散承压式煤矿透水事故用救援装置,其特征在于:所述检测箱(2)的左端上方设置有压力阀(7),所述压力阀(7)位于氨水液面的下方,所述压力阀(7)的左端固定有导水管,所述导水管贯穿壳体(1),所述导水管位于壳体(1)外部的一端套接有水囊(8)。

5.根据权利要求4所述的一种分散承压式煤矿透水事故用救援装置,其特征在于:所述第一单向阀与水箱(5)连接的管路上套接有分水管(38),所述分水管(38)上设置有第三单向阀,所述分水管(38)的另一端设置有限位壳(10),所述限位壳(10)与壳体(1)内部固定,所述限位壳(10)底端设置有开口,所述限位壳(10)的内部设置有囊球(11),所述分水管(38)与囊球(11)套接,所述囊球(11)的内部设置有生石灰,所述限位壳(10)的下方位于壳体(1)的内部滑动连接有驱动开关(12),所述驱动开关(12)的一侧设置有驱动电机(16),所述驱动电机(16)的右端套接有第一连接杆,所述第一连接杆的外侧与驱动电机(16)的外侧之间固定有第一复位弹簧,所述壳体(1)的内部焊接有固定块(17),所述壳体(1)的内部位于固定块(17)的右侧滑动连接有滑动块(18),所述第一连接杆与滑动块(18)的底端固定,所述固定块(17)与滑动块(18)之间设置有挤压膜,所述固定块(17)的顶端通过管路连接有三角收集口(19),所述滑动块(18)的内部贯穿有导管,所述导管的左端与挤压膜固定,所述导管的右端下方设置有l型盛水槽(20),所述l型盛水槽(20)与壳体轴承连接。

6.根据权利要求5所述的一种分散承压式煤矿透水事故用救援装置,其特征在于:所述l型盛水槽(20)分为l1和l2两部分,所述l1和所述l2的长度比为1:3,所述l1和所述l2的重量比为3:1,所述l1与l2之间的夹角为120°,所述l型盛水槽(20)与壳体(1)轴承连接处设置有第二复位弹簧。

7.根据权利要求6所述的一种分散承压式煤矿透水事故用救援装置,其特征在于:所述壳体(1)的内部位于l型盛水槽(20)的下方焊接有分水仓(22),所述分水仓(22)的顶端固定有分水板(21),所述分水板(21)的内部中央开设有水道,所述分水板(21)的内部轴承连接有短轴(32),所述短轴(32)的外侧设置有三角分水块(33),所述三角分水块(33)的底端两侧分别焊接有l型短杆(24),所述分水板(21)的内部位与三角分水块(33)的下方固定有挡水板(25),所述挡水板(25)与三角分水块(33)的底端之间设置有挡水膜。

8.根据权利要求7所述的一种分散承压式煤矿透水事故用救援装置,其特征在于:所述分水仓(22)的中央固定有隔板(23),所述隔板(23)的左右两侧分别设置有生石灰和过氧化钠,所述分水仓(22)的左右两端分别焊接有第一导气管(27)和第二导气管(28)。

9.根据权利要求8所述的一种分散承压式煤矿透水事故用救援装置,其特征在于:所述壳体(1)的内部位于分水仓(22)的下方轴承连接有驱动轴(29),所述驱动轴(29)的外侧均匀设置有若干空心杆(30),所述驱动轴(29)的外侧设置有外环(26),若干所述空心杆(30)贯穿外环(26),若干所述空心杆(30)的另一端均设置有风扇板(31),所述外环(26)为空心,所述空心杆(30)与外环(26)的连接处设置有通孔,所述外环(26)的外侧开设有若干气孔,所述驱动轴(29)的内部开设有两条螺旋通道,两条所述螺旋通道的螺旋方向相反,所述第一导气管(27)和第二导气管(28)分别与两条螺旋通道连接,两条所述螺旋通道均与若干空心杆(30)管路连接。

10.根据权利要求9所述的一种分散承压式煤矿透水事故用救援装置,其特征在于:所述检测箱(2)的材质为铁。

技术总结
本发明公开了一种分散承压式煤矿透水事故用救援装置,包括救援装置,其特征在于:所述救援装置包括壳体,所述壳体的内部设置有检测箱,所述检测箱的一侧分别设置有水箱和氨气箱,所述检测箱的上下两端分别固定有第一单向阀和第二单向阀,所述检测箱的内部上下两端分别固定有锥形口,所述锥形口内均设置有堵塞球,所述锥形口与堵塞球均具有磁性,所述检测箱内设置有氨水,所述氨水水面上端与检测箱之间设置有氨气,所述堵塞球的密度与氨水相同,所述氨水液面高于上端锥形口,本发明,具有提前预测透水事故且检测精确同时在透水事故发生时对被困人员提供足够的生存环境的特点。

技术研发人员:陈成
受保护的技术使用者:陈成
技术研发日:2021.05.12
技术公布日:2021.08.03

转载请注明原文地址:https://doc.8miu.com/read-4646.html

最新回复(0)