一种煤矿隔爆水棚注水监控系统技术方案

本发明专利技术提供了一种煤矿隔爆水棚注水监控系统，包括PLC控制器、注水喷淋器、注水水位指示装置、报警器及设在注水喷淋器与水源之间管道上的手动控制阀和电动控制阀；注水水位指示装置包括竖杆、两个静金属片及位于该两静金属片的下方的动金属片，动金属片的下端面上设有一顶杆，顶杆上垂直固定有一导向杆，顶杆的底部垂直安有顶压板；竖杆的下端与一活动杆的一端相铰接，活动杆的另一端固定有用于与所述的顶压板配合使用的浮球；一静金属片、继电器KA、直流电源及另一静金属片顺序连接；显示器、报警器、电动控制阀及继电器KA的常开触点KA‑1分别与PLC控制器信号连接。该发明专利技术有助于在隔爆水棚内注入的水的液位达到预设位置时再停止注水。

A water injection monitoring system for flameproof water shed in coal mine

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿隔爆水棚注水监控系统
本专利技术涉及煤矿领域，具体是一种煤矿隔爆水棚注水监控系统。
技术介绍
在煤矿生产中，煤尘或瓦斯爆炸事故每年造成众多人员伤亡，给国民经济带来巨大损失，我国《煤矿安全规程》明确规定高瓦斯矿井煤巷掘进工作面需安设隔爆设施，开采有煤尘爆炸危煤层的矿井，必须有预防和隔绝煤尘爆炸的措施。其中，安设在巷道中的隔爆水棚，是一种常用的措施。隔爆水棚必须符合煤矿隔爆水棚通用技术条件规定，经国家质检部门检验合格。通常来说，隔爆水棚的用水量可按以下两种情况确定：(1)集中式水棚的用水量按巷道断面积计算，主要水棚不小于400L/m2,辅助水棚不小于200L/m2；(2)分散式水棚的用水量按棚区所占巷道的空间体积计算，不小于1.2L/m3。可见隔爆水棚隔爆水袋中的水量必须达到相应的量。而现有技术中尚未出现好的用于监控隔爆水棚注水的技术，不利于隔爆水棚注水工作的顺利完成。此外，现有技术中常用的隔爆水棚，通常是用管子焊接成一长方形铁框，然后在其上焊接若干挂钩悬挂水袋，尽管悬挂水袋比较容易，但挂钩易断，挂钩更换困难。此为现有技术的不足之处。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种煤矿隔爆水棚注水监控系统，用于在隔爆水棚内注入的水的液位达到预设位置时再停止注水。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种煤矿隔爆水棚注水监控系统，包括PLC控制器、显示器、注水喷淋器、注水水位指示装置、报警器以及设置在注水喷淋器与水源之间管道上的手动控制阀和电动控制阀；所述的注水水位指示装置包括水平设置的支撑板，支撑板上设有用于安装该注水水位指示装置的竖螺杆，竖螺杆垂直安装在支撑板上端面的中部，支撑板的下端面上分别垂直设有竖杆和第二套筒，竖杆的上端和第二套筒的上端均固定在支撑板的下端面上，竖杆和第二套筒相离分布，第二套筒沿其轴线方向上设有两个长条形孔，两个长条形孔位置相对，第二套筒内设有两个配合使用的静金属片、以及与该两个静金属片配合使用的动金属片，两个静金属片相离分布，两静金属片的一端均设有螺纹柱，所述的静金属片各自通过其上的螺纹柱一对一地安装在所述的两个长条形孔中，动金属片位于上述两静金属片的下方，动金属片的下端面上设有一顶杆，顶杆的下端穿出第二套筒的下端开口，顶杆上垂直固定有一导向杆，所述的导向杆位于第二套筒内且位于动金属片的下方，该导向杆的两端一对一地穿过上述两个长条形孔，所述导向杆的两端穿出相应的长条形孔后各自与一滑块相连，顶杆的底部垂直安有顶压板；竖杆的下端与一活动杆的一端相铰接，活动杆的另一端固定有用于与所述的顶压板配合使用的浮球；一静金属片依序通过继电器KA、直流电源与另一静金属片电连接；所述的显示器、报警器、电动控制阀以及继电器KA的常开触点KA-1分别与所述的PLC控制器信号连接。其中，所述的注水喷淋器采用柔性管，所述柔性管的一端固定在竖杆上，所述柔性管的另一端连通有气泡石。其中，所述的煤矿隔爆水棚注水监控系统还包括煤矿隔爆水棚，所述的煤矿隔爆水棚包括用于悬挂隔爆水袋的悬挂架，所述的悬挂架包括两个平行设置的悬吊梁，两悬吊梁之间平行设有一组起吊梁，起吊梁与悬吊梁垂直；所述悬吊梁的底部分别垂直设有一组第一套筒，两悬吊梁上的第一套筒数量相等且位置相对，每个第一套筒配设一挂钩，所述的挂钩分别包括竖部以及设置在竖部下方的钩部，挂钩的竖部上设有定位孔,第一套筒上设有与所述竖部上的定位孔配合使用的定位孔、以及与所述第一套筒上的定位孔和竖部上的定位孔配合使用的定位销。其中，所述的定位销分别通过相应的连接件固定在其对应的套筒上。其中，所述挂钩的竖部下端一侧垂直设有定位块，定位块的上端面为平面；定位块的上端面到挂钩上的定位孔的距离，与第一套筒的下端面到第一套筒上的定位孔的距离相等。其中，各起吊梁的中部竖直向上外凸形成弧形槽。其中，所述的煤矿隔爆水棚还包括钢管托架，所述的钢管托架为钢管，所述弧形槽的内弧形壁与所述钢管的周向外围相吻合；所述的钢管托架上固定有安装套筒，所述的安装套筒竖直分布，安装套筒内设有用于螺纹连接竖螺杆的内螺纹。其中，所述的报警器包括一侧开口的振动室，振动室内置有一振动器，振动器的顶部、底部和朝向振动室侧壁的侧面分别通过弹簧与振动室相连；振动室内设有一水平运动的活塞，所述活塞通过一组弹簧与所述振动器的朝向振动室开口的一侧相连；振动室的开口处罩有一透明罩，透明罩与所述活塞之间形成一腔体，所述腔体内放置有按铃，按铃的按钮沿着活塞的运动方向分布，当各弹簧处于自然状态时，按铃的按钮靠在活塞上。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：(1)本专利技术所述的煤矿隔爆水棚注水监控系统，包括注水水位指示装置，通过该注水水位指示装置，便于调节报警水位高度，即便于依据实际需要，调整并控制隔爆水棚的加水量，使用灵活；另外基于PLC控制器及电动控制阀的使用，能够在隔爆水棚内注入的水的液位达到预设位置时再停止注水，进而确保隔爆水棚内水量满足国家的相关要求。(2)本专利技术所述的煤矿隔爆水棚注水监控系统，包括一报警器，在PLC控制器的控制作用下，该报警器用于在隔爆水棚内注入的水的液位达到预设位置时（此时，注水水位指示装置向外发出液位达到预设位置的报警信号）发出报警信号进行报警，其中该报警器包括一侧开口的振动室，振动室内置有一振动器，振动器的顶部、底部和朝向振动室侧壁的侧面分别通过弹簧与振动室相连；振动室内设有一水平运动的活塞，所述活塞通过一组弹簧与所述振动器的朝向振动室开口的一侧相连；振动室的开口处罩有一透明罩，透明罩与所述活塞之间形成一腔体，所述腔体内放置有按铃，当各弹簧处于自然状态时，按铃的按钮靠在活塞上，在PLC控制器控制报警器报警时，振动器的震动带动活塞左右振荡，进而按压按铃的按钮，进而发生声音报警，故在值班人员没有感受到振动器的震动时，可通过声音提示进行报警信息获知，且结构简单、便于实现。(3)本专利技术所述的煤矿隔爆水棚注水监控系统，其提供了一种新的煤矿隔爆水棚，包括悬吊梁，悬吊梁的底部分别垂直设有一组第一套筒，两悬吊梁上的第一套筒数量相等且位置相对，每个第一套筒配设一挂钩，所述的挂钩分别包括竖部以及设置在竖部下方的钩部，挂钩的竖部上设有定位孔,第一套筒上设有与所述竖部上的定位孔配合使用的定位孔、以及与所述套筒上的定位孔和竖部上设有的定位孔配合使用的定位销，可见便于挂钩的更换，较为实用。(4)本专利技术所述的煤矿隔爆水棚注水监控系统所提供的煤矿隔爆水棚，其中，挂钩的竖部下端一侧垂直设有定位块，定位块的上端面为平面，且定位块的上端面到挂钩上的定位孔的距离与第一套筒的下端面到第一套筒上的定位孔的距离相等，这在一定程度上增加了调节第一套筒上的定位孔与挂钩竖部上的定位孔对齐的便利性。由此可见，本专利技术与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。附图说明图1为本专利技术所述煤矿隔爆水棚注水监控系统局部结构示意图。图2为本专利技术所述煤矿隔爆水棚注水监控系统的电气原理框图示意图。图3为图1所示煤矿隔爆水棚的悬挂架的结构示意图。图4为图3中所示A处的放大示意图。图5为图3中所示B处的放大示意图。图6为图1中所示附图标记C所对应的部分的结构示意图。图7为本专利技术所述报警器的结构示意图。其中：1、悬吊梁，2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤矿隔爆水棚注水监控系统，其特征在于：包括PLC控制器、显示器、注水喷淋器（27）、注水水位指示装置、报警器（25），以及设置在注水喷淋器（27）与水源之间管道上的手动控制阀和电动控制阀；所述的注水水位指示装置包括水平设置的支撑板（11），支撑板（11）上设有用于安装该注水水位指示装置的竖螺杆（12），竖螺杆（12）垂直安装在支撑板（11）上端面的中部，支撑板（11）的下端面上分别垂直设有竖杆（13）和第二套筒（17），竖杆（13）的上端和第二套筒（17）的上端均固定在支撑板（11）的下端面上，竖杆（13）和第二套筒（17）相离分布，第二套筒（17）沿其轴线方向上设有两个长条形孔（22），两个长条形孔（22）位置相对，第二套筒（17）内设有两个配合使用的静金属片（21）、以及与该两个静金属片（21）配合使用的动金属片（23），两个静金属片（21）相离分布，两静金属片（21）的一端均设有螺纹柱（20），所述的静金属片（21）各自通过其上的螺纹柱（20）一对一地安装在所述的两个长条形孔（22）中，动金属片（23）位于上述两静金属片（21）的下方，动金属片（23）的下端面上设有一顶杆（28），顶杆（28）的下端穿出第二套筒（17）的下端开口，顶杆（28）上垂直固定有一导向杆（24），所述的导向杆（24）位于第二套筒（17）内且位于动金属片（23）的下方，该导向杆（24）的两端一对一地穿过上述两个长条形孔（22），所述导向杆（24）的两端穿出相应的长条形孔（22）后各自与一滑块（18）相连，顶杆（28）的底部垂直安有顶压板（16）；竖杆（13）的下端与一活动杆（14）的一端相铰接，活动杆（14）的另一端固定有用于与所述的顶压板（16）配合使用的浮球（15）；一静金属片依序通过继电器KA、直流电源与另一静金属片电连接；所述的显示器、报警器（25）、电动控制阀以及继电器KA的常开触点KA‑1分别与所述的PLC控制器信号连接。...

【技术特征摘要】
1.一种煤矿隔爆水棚注水监控系统，其特征在于：包括PLC控制器、显示器、注水喷淋器（27）、注水水位指示装置、报警器（25），以及设置在注水喷淋器（27）与水源之间管道上的手动控制阀和电动控制阀；所述的注水水位指示装置包括水平设置的支撑板（11），支撑板（11）上设有用于安装该注水水位指示装置的竖螺杆（12），竖螺杆（12）垂直安装在支撑板（11）上端面的中部，支撑板（11）的下端面上分别垂直设有竖杆（13）和第二套筒（17），竖杆（13）的上端和第二套筒（17）的上端均固定在支撑板（11）的下端面上，竖杆（13）和第二套筒（17）相离分布，第二套筒（17）沿其轴线方向上设有两个长条形孔（22），两个长条形孔（22）位置相对，第二套筒（17）内设有两个配合使用的静金属片（21）、以及与该两个静金属片（21）配合使用的动金属片（23），两个静金属片（21）相离分布，两静金属片（21）的一端均设有螺纹柱（20），所述的静金属片（21）各自通过其上的螺纹柱（20）一对一地安装在所述的两个长条形孔（22）中，动金属片（23）位于上述两静金属片（21）的下方，动金属片（23）的下端面上设有一顶杆（28），顶杆（28）的下端穿出第二套筒（17）的下端开口，顶杆（28）上垂直固定有一导向杆（24），所述的导向杆（24）位于第二套筒（17）内且位于动金属片（23）的下方，该导向杆（24）的两端一对一地穿过上述两个长条形孔（22），所述导向杆（24）的两端穿出相应的长条形孔（22）后各自与一滑块（18）相连，顶杆（28）的底部垂直安有顶压板（16）；竖杆（13）的下端与一活动杆（14）的一端相铰接，活动杆（14）的另一端固定有用于与所述的顶压板（16）配合使用的浮球（15）；一静金属片依序通过继电器KA、直流电源与另一静金属片电连接；所述的显示器、报警器（25）、电动控制阀以及继电器KA的常开触点KA-1分别与所述的PLC控制器信号连接。2.根据权利要求1所述的煤矿隔爆水棚注水监控系统，其特征在于：所述的注水喷淋器（27）采用柔性管（27.1），所述柔性管（27.1）的一端固定在竖杆（13）上，所述柔性管（27.1）的另一端连通有气泡石（27.2）。3.根据权利要求1所述的煤矿隔爆水棚注水监控系统，其特征在于：所述的煤矿隔爆水棚注水监控系统还包括煤矿隔爆水棚，所述的煤矿隔爆水棚包括用于悬挂隔爆水袋的悬挂架，所述的悬挂架包括两个平行设置的悬吊梁（1），两悬吊梁（...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙世民，孙玉超，高敬东，范吉宏，孙富兴，杨现贵，王传庆，李国辉，李存禄，刘乾，刘国梁，
申请(专利权)人：山东东山新驿煤矿有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37