一种煤矿井下爆破CO产物消除系统及方法技术方案

本申请提出一种煤矿井下爆破CO产物消除系统及方法，所述系统包括：控制模块、原位消除模块和喷洒消除模块；所述控制模块，用于向所述原位消除模块发送第一喷洒开启指令、第一喷洒量信息和第一喷洒关闭指令；所述原位消除模块，用于向煤矿井下爆破断面的各炮孔的孔壁四周及底部喷洒CO消除剂；所述控制模块，还用于向所述喷洒消除模块发送喷洒参数信息、第二喷洒开启指令、第二喷洒关闭指令；所述喷洒消除模块，用于向所述煤矿井下巷道中喷洒CO消除剂；所述控制模块，还用于控制所述原位消除模块和所述喷洒消除模块停止工作。本申请提出的技术方案，覆盖了CO产生扩散的全过程，可以更加全面高效的消除CO，保障煤矿井下工作人员生命安全。命安全。命安全。

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿井下爆破CO产物消除系统及方法


[0001]本申请涉及CO产物消除领域，尤其涉及一种煤矿井下爆破CO产物消除系统及方法。

技术介绍

[0002]开拓巷道普遍采用炮掘方式，但是爆破过程中会产生大量的CO毒害气体，这一直是威胁作业人员生命安全的重要危险因素。CO与血液中血红蛋白的亲合力比氧气高200～300倍，极易与人体血液中的血红蛋白相结合形成碳氧血红蛋白使血红蛋白丧失携氧能力，从而造成组织窒息致人死亡。井下通风系统是降低爆破作业产生一氧化碳的最基础措施，包括机械通风与自然通风，然而由于巷道错综复杂、通风设备运行稳定性差并且气体扩散迅速，仅仅依靠通风手段难以有效消除爆破作业产生的一氧化碳有毒气体。
[0003]目前，研究人员大多利用喷洒装置喷洒消除剂的方式，来实现消除CO的目的。但现有喷洒装置的研究与设计大多针对的是CO原位消除，即爆破装药前向炮孔喷洒CO消除剂，在爆破瞬间消除炮孔中产生的CO。但由于应用场景的制约，该类喷洒装置需要人工手持操作，效率较低，喷洒范围较小，比较适用于爆破前局部喷洒，对于爆破后迅速扩散在巷道中的CO无法做到快速高效消除，给井下工作人员的生命安全带来危害。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种煤矿井下爆破CO产物消除系统及方法，以至少解决矿井下CO产物消除的不够高效彻底的技术问题。
[0005]本申请第一方面实施例提出一种煤矿井下爆破CO产物消除系统，包括：控制模块、原位消除模块和喷洒消除模块；
[0006]所述控制模块，用于在煤矿井下爆破打孔工作结束后向所述原位消除模块发送第一喷洒开启指令、第一喷洒量信息和第一喷洒关闭指令；
[0007]所述原位消除模块，用于基于所述第一喷洒开启指令及第一喷洒量信息并利用喷洒装置向煤矿井下爆破断面的各炮孔的孔壁四周及底部喷洒CO消除剂；
[0008]所述控制模块，还用于在煤矿井下爆破结束后基于煤矿井下巷道中扩散的CO浓度向所述喷洒消除模块发送喷洒参数信息、第二喷洒开启指令、第二喷洒关闭指令；
[0009]所述喷洒消除模块，用于基于所述喷洒参数信息和所述第二喷洒开启指令，并利用可移动的喷洒装置向所述煤矿井下巷道中喷洒CO消除剂；
[0010]所述控制模块，还用于接收所述原位消除模块发送的炮孔喷洒完成信息及所述喷洒消除模块发送的当前位置CO浓度不超标的信息，并基于所述炮孔喷洒完成信息及所述当前位置CO浓度不超标的信息，分别向所述原位消除模块和所述喷洒消除模块发送第一喷洒关闭指令、第二喷洒关闭指令，控制所述原位消除模块和所述喷洒消除模块停止工作。
[0011]优选的，所述喷洒参数信息包括：第二喷洒量信息、第一移动速度信息、第一喷洒范围信息；
[0012]所述喷洒消除模块包括：第一CO浓度传感器；
[0013]所述第一CO浓度传感器，用于采集煤矿井下爆破结束后巷道中扩散的CO浓度；
[0014]所述喷洒消除模块，还用于当采集的巷道中扩散的CO浓度小于预设的CO浓度阈值时，生成当前位置CO浓度不超标的信息，并将所述当前位置CO浓度不超标的信息发送到所述控制模块；
[0015]所述控制模块，还用于当接收到所述当前位置CO浓度不超标的信息时，向所述喷洒消除模块发送第二喷洒关闭指令。
[0016]进一步的，所述系统还包括：截断消除模块；
[0017]所述控制模块，还用于基于所述截断消除模块所在的截断位置的CO浓度向所述截断消除模块发送截断参数、截断开启指令、截断关闭指令；
[0018]所述截断消除模块，用于基于所述截断参数、截断开启指令、截断关闭指令执行截断操作。
[0019]进一步的，所述截断消除模块包括：可移动伸缩的墙体和第二CO浓度传感器；
[0020]所述可移动伸缩的墙体，用于隔离巷道中的CO扩散区域与安全区域；
[0021]所述第二CO浓度传感器安装于所述墙体上，所述第二CO浓度传感器用于采集所述截断位置的CO浓度；
[0022]所述截断参数包括：墙体的位置信息、墙体的移动速度和墙体的升降指令。
[0023]进一步的，所述系统还包括：CO消除剂回收模块；
[0024]所述控制模块，还用于在启动、关闭所述喷洒消除模块的同时，向所述CO消除剂回收模块分别发送回收开启指令、回收关闭指令；
[0025]所述控制模块，还用于基于所述第一移动速度信息、所述第一喷洒范围信息、所述墙体的移动速度和所述墙体的位置信息确定所述CO消除剂回收模块对应的移动速度和回收范围，并将所述CO消除剂回收模块对应的移动速度和回收范围发送到所述CO消除剂回收模块；
[0026]所述CO消除剂回收模块，用于基于所述CO消除剂回收模块对应的移动速度和回收范围对所述喷洒消除模块移动喷洒的CO消除剂执行同步回收操作；
[0027]其中，所述CO消除剂回收模块包括：平板装置；
[0028]所述平板装置，用于接收散落的CO消除剂；
[0029]其中，所述平板装置具有移动、伸缩及吸附的功能。
[0030]进一步的，所述喷洒消除模块，还用于将所述喷洒消除模块的位置信息发送到所述控制模块；
[0031]所述控制模块，还用于基于所述墙体的位置信息、所述墙体的移动速度、煤矿井下爆破结束后煤矿井下巷道中扩散的CO浓度、喷洒消除模块的位置信息确定所述喷洒消除模块的喷洒参数信息。
[0032]进一步的，所述控制模块，还用于在煤矿井下爆破前或煤矿井下爆破后向所述截断消除模块发送启动所述截断消除模块的指令。
[0033]进一步的，所述喷洒消除模块，还用于采集所述巷道中的CO扩散区域中各点的CO浓度，并将所述各点的CO浓度发送到所述控制模块；
[0034]所述控制模块，还用于基于所述各点的CO浓度分别判断各点的CO浓度是否超过预
设的CO浓度阈值，若否，则向所述原位消除模块、所述喷洒消除模块、所述截断消除模块和所述CO消除剂回收模块发送对应的关闭指令，结束工作，若是，则继续工作。
[0035]本申请第二方面实施例提出一种煤矿井下爆破CO产物消除方法，所述方法包括：
[0036]在煤矿井下爆破打孔工作结束后，利用原位消除模块向煤矿井下爆破断面的各炮孔的孔壁四周及底部定量喷洒CO消除剂；
[0037]爆破结束后，利用喷洒消除模块实时采集煤矿井下巷道中当前所在位置的CO浓度，判断所述CO浓度是否小于预设的CO浓度阈值；
[0038]若大于预设的CO浓度阈值，则基于实时采集的所述CO浓度实时确定所述喷洒消除模块的喷洒参数信息；
[0039]根据实时确定的所述喷洒参数信息，利用喷洒消除模块在所述巷道中的当前所在位置喷洒CO消除剂，直至当前位置CO浓度小于预设的CO浓度阈值；
[0040]其中，所述喷洒参数信息包括：第二喷洒量信息、第一移动速度信息、第一喷洒范围信息。
[0041]优选的，所述方法还包括：
[0042]利用截断消除模块本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤矿井下爆破CO产物消除系统，其特征在于，包括：控制模块、原位消除模块和喷洒消除模块；所述控制模块，用于在煤矿井下爆破打孔工作结束后向所述原位消除模块发送第一喷洒开启指令、第一喷洒量信息和第一喷洒关闭指令；所述原位消除模块，用于基于所述第一喷洒开启指令及第一喷洒量信息并利用喷洒装置向煤矿井下爆破断面的各炮孔的孔壁四周及底部喷洒CO消除剂；所述控制模块，还用于在煤矿井下爆破结束后基于煤矿井下巷道中扩散的CO浓度向所述喷洒消除模块发送喷洒参数信息、第二喷洒开启指令、第二喷洒关闭指令；所述喷洒消除模块，用于基于所述喷洒参数信息和所述第二喷洒开启指令，并利用可移动的喷洒装置向所述煤矿井下巷道中喷洒CO消除剂；所述控制模块，还用于接收所述原位消除模块发送的炮孔喷洒完成信息及所述喷洒消除模块发送的当前位置CO浓度不超标的信息，并基于所述炮孔喷洒完成信息及所述当前位置CO浓度不超标的信息，分别向所述原位消除模块和所述喷洒消除模块发送第一喷洒关闭指令、第二喷洒关闭指令，控制所述原位消除模块和所述喷洒消除模块停止工作。2.如权利要求1所述的煤矿井下爆破CO产物消除系统，其特征在于，所述喷洒参数信息包括：第二喷洒量信息、第一移动速度信息、第一喷洒范围信息；所述喷洒消除模块包括：第一CO浓度传感器；所述第一CO浓度传感器，用于采集煤矿井下爆破结束后巷道中扩散的CO浓度；所述喷洒消除模块，还用于当采集的巷道中扩散的CO浓度小于预设的CO浓度阈值时，生成当前位置CO浓度不超标的信息，并将所述当前位置CO浓度不超标的信息发送到所述控制模块；所述控制模块，还用于当接收到所述当前位置CO浓度不超标的信息时，向所述喷洒消除模块发送第二喷洒关闭指令。3.如权利要求2所述的煤矿井下爆破CO产物消除系统，其特征在于，所述系统还包括：截断消除模块；所述控制模块，还用于基于所述截断消除模块所在的截断位置的CO浓度向所述截断消除模块发送截断参数、截断开启指令、截断关闭指令；所述截断消除模块，用于基于所述截断参数、截断开启指令、截断关闭指令执行截断操作。4.如权利要求3所述的煤矿井下爆破CO产物消除系统，其特征在于，所述截断消除模块包括：可移动伸缩的墙体和第二CO浓度传感器；所述可移动伸缩的墙体，用于隔离巷道中的CO扩散区域与安全区域；所述第二CO浓度传感器安装于所述墙体上，所述第二CO浓度传感器用于采集所述截断位置的CO浓度；所述截断参数包括：墙体的位置信息、墙体的移动速度和墙体的升降指令。5.如权利要求4所述的煤矿井下爆破CO产物消除系统，其特征在于，所述系统还包括：CO消除剂回收模块；所述控制模块，还用于在启动、关闭所述喷洒消除模块的同时，向所述CO消除剂回收模块分别发送回收开启指令、回收关闭指令；
所述控制模块，还用于基于所述第一移动速度信息、所述第一喷洒范围信息、所述墙体的移动速度和所述墙体的位置信息确定所述CO消除剂回收模块对应的移动速度和回收范围，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王月，孙立峰，齐庆杰，马天放，贾新雷，张婧雯，程会锋，吴兵，
申请(专利权)人：煤炭科学研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：