【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于煤矿防火，尤其涉及煤矿采空区阻化剂智能喷洒系统。
技术介绍
1、煤矿采空区一般是指在煤矿作业过程中，将地下煤炭开采完成后留下的充填有垮落煤岩体的空洞或空腔，而采空区防灭火设备一般是指在各种自燃火灾场景下使用的防火、灭火器械，这类器械应用场景广泛。
2、对于煤矿采空区进行防火的设备一般是采用喷洒阻化剂的方式进行防火，现有技术中对阻化剂设备一般采用的是水力搅拌进行阻化剂制备，通过将水管固定到阻化剂搅拌桶上，通过水流的冲刷进行阻化剂溶液制备，制备完成后再通过操作工人手持喷淋管或者喷淋管固定在煤矿采空区上方进行防灭火操作，这种方式具有阻化剂溶液的浓度不可控的问题。
技术实现思路
1、本专利技术所解决的技术问题在于提供一种煤矿采空区阻化剂智能喷洒系统，以解决现有技术中存在的阻化剂溶液浓度不可控的问题。
2、本专利技术提供的基础方案：煤矿采空区阻化剂智能喷洒系统，包括预混罐、缓冲罐、驱动泵、密度检测单元、液位检测单元、喷淋装置、电磁阀组以及控制器，所述驱动泵、密度检测单元、液位检测单元、喷淋装置和电磁阀组均与控制器电连接；
3、所述预混罐和缓冲罐之间通过驱动泵连通，所述缓冲罐和电磁阀组之间通过驱动泵连通，所述密度检测单元分别位于预混罐、喷淋装置之间和缓冲罐、喷淋装置之间，所述液位检测单元分别位于预混罐上和缓冲罐上，所述控制器用于根据密度检测单元的密度检测信号和液位检测单元的液位检测信号控制喷淋装置、驱动泵和电磁阀组的运行状态。
4、
5、进一步，所述喷淋装置包括喷淋进水管、缓冲罐进水管、进水总管、调节阀一和调节阀二，所述喷淋进水管一端连通进水总管，另一端伸入预混罐内，所述缓冲罐进水管一端连通进水总管，另一端伸入缓冲罐内，所述调节阀一和调节阀二与控制器电连接，所述调节阀一位于喷淋进水管上，所述调节阀二位于缓冲罐进水管上，所述控制器还用于控制调节阀一和调节阀二的运行状态。
6、进一步，所述密度检测单元包括密度计一和密度计二，所述密度计一安装在第一预混支管上，所述密度计二安装在缓冲罐顶部，所述控制器根据密度计一的检测信号控制调节阀一的运行状态，所述控制器还用于根据密度计二的检测信号控制调节阀二的运行状态。
7、进一步，所述液位检测单元包括液位计一和液位计二，所述液位计一安装在预混罐下方侧面，所述液位计二安装在缓冲罐下方侧面，所述控制器用于根据液位计一的检测信号控制调节阀一的启闭状态，所述控制器还用于根据液位计二的检测信号控制阻化泵的运行状态。
8、进一步，还包括预混液泵压力表和阻化剂泵压力表，所述预混液泵压力表安装在预混液泵上，所述阻化剂泵压力表安装在阻化剂泵。
9、进一步，还包括搅拌单元，所述搅拌单元包括搅拌电机和搅拌器，所述搅拌电机分别安装在预混罐和缓冲罐顶部，所述搅拌器安装在搅拌电机的驱动轴上并伸入预混罐中和缓冲罐中，所述搅拌电机与控制器电连接，所述控制器还用于控制搅拌电机的启动状态。
10、进一步，还包括流量计，所述流量计位于阻化剂泵和电磁阀组之间。
11、煤矿采空区阻化剂智能喷洒系统操作方法，应用于上述的煤矿采空区阻化剂智能喷洒系统，包括：
12、向预混罐中投入预设量的阻化剂；
13、液位计一检测预混罐内液位值，当液位值低于预设的液位阈值时，控制器控制调节阀一打开，通过喷淋进水管向预混罐中灌水；
14、当预混罐中液位值达到预设的液位阈值时，控制器控制搅拌电机启动预设时长，并通过第一预混支管，预混液泵将预混罐中的预混液循环泵入预混罐中；其中，密度计一检测第一预混支管内循环流通的预混液的密度值，并在密度值低于预设密度阈值时控制器关闭调节阀一；
15、预混液泵通过第二预混支管将预混罐中预混液泵入缓冲罐中，液位计二检测液位值高于预设的液位阈值时，控制器控制预混液泵关闭，并启动缓冲罐上的搅拌电机搅拌；同时密度计二检测缓冲罐中密度值，当密度值大于预设密度阈值时，控制器控制调节阀二启动，通过缓冲罐进水管向缓冲罐内灌水；
16、当密度计二检测缓冲罐内密度值小于预设密度阈值时，控制器控制调节阀二关闭，阻化剂泵启动将缓冲罐内混合液泵至电磁阀组所在的外部的喷洒装置。
17、本专利技术的原理及优点在于：本申请中，针对煤矿智能化的不断发展的趋势，本申请着重点在于阻化剂智能喷洒方面的无人化和少人化，因此，通过制备高浓度的饱和溶液和悬浊液，在相同容积的储罐中，可容纳更多的阻化剂，同时因为需要人去搬运和干预的时间间隔较长，通过在预混罐中储存有高浓度的阻化剂溶液(质量浓度为50％～70％)和部分悬浊液，将固体阻化剂变成阻化剂溶液能够更好的进行精准计量和智能化操作，再通过将预混罐中的阻化剂溶液和水在缓冲罐中再次混合，可得到满足使用要求的阻化剂溶液(质量浓度为10％～20％)。
18、不同质量浓度的阻化剂溶液，具有不同的密度，密度和质量浓度具有一一对应的关系，通过密度可得到质量浓度，密度计价格便宜，通过密度计算质量浓度，具有更好的性价比。
19、预混罐中阻化剂没有完全溶解，预混罐中阻化剂质量浓度不均匀，因此，在预混罐的出液管上设置密度计一。缓冲罐中阻化剂溶液混合均匀，因此，将密度计二安装在缓冲罐中。最终，根据需要的阻化剂浓度，通过预混罐中液位计一可知道是需要继续向预混罐中加水还是停止加水，同时根据需要的阻化剂浓度和缓冲罐中的密度计二可知道需要向缓冲罐中添加水还是高浓度阻化剂溶液。
20、因此，本专利技术能够实现对喷洒向采空区的阻化剂溶液的浓度进行可控。
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1.煤矿采空区阻化剂智能喷洒系统，其特征在于：包括预混罐、缓冲罐、驱动泵、密度检测单元、液位检测单元、喷淋装置、电磁阀组以及控制器，所述驱动泵、密度检测单元、液位检测单元、喷淋装置和电磁阀组均与控制器电连接；
2.根据权利要求1所述的煤矿采空区阻化剂智能喷洒系统，其特征在于：所述驱动泵包括预混液泵和阻化剂泵，所述预混液泵与预混罐的出口连通，同时再通过第一预混支管与预混罐连通形成回路，以及通过第二预混支管与缓冲罐的入口连通，所述阻化剂泵一端与缓冲罐连通，另一端与电磁阀组连通，所述电磁阀组另一端与外部的喷洒装置连通。
3.根据权利要求2所述的煤矿采空区阻化剂智能喷洒系统，其特征在于：所述喷淋装置包括喷淋进水管、缓冲罐进水管、进水总管、调节阀一和调节阀二，所述喷淋进水管一端连通进水总管，另一端伸入预混罐内，所述缓冲罐进水管一端连通进水总管，另一端伸入缓冲罐内，所述调节阀一和调节阀二与控制器电连接，所述调节阀一位于喷淋进水管上，所述调节阀二位于缓冲罐进水管上，所述控制器还用于控制调节阀一和调节阀二的运行状态。
4.根据权利要求3所述的煤矿采空区阻化剂智
5.根据权利要求4所述的煤矿采空区阻化剂智能喷洒系统，其特征在于：所述液位检测单元包括液位计一和液位计二，所述液位计一安装在预混罐下方侧面，所述液位计二安装在缓冲罐下方侧面，所述控制器用于根据液位计一的检测信号控制调节阀一的启闭状态，所述控制器还用于根据液位计二的检测信号控制阻化泵的运行状态。
6.根据权利要求5所述的煤矿采空区阻化剂智能喷洒系统，其特征在于：还包括预混液泵压力表和阻化剂泵压力表，所述预混液泵压力表安装在预混液泵上，所述阻化剂泵压力表安装在阻化剂泵。
7.根据权利要求6所述的煤矿采空区阻化剂智能喷洒系统，其特征在于：还包括搅拌单元，所述搅拌单元包括搅拌电机和搅拌器，所述搅拌电机分别安装在预混罐和缓冲罐顶部，所述搅拌器安装在搅拌电机的驱动轴上并伸入预混罐中和缓冲罐中，所述搅拌电机与控制器电连接，所述控制器还用于控制搅拌电机的启动状态。
8.根据权利要求7所述的煤矿采空区阻化剂智能喷洒系统，其特征在于：还包括流量计，所述流量计位于阻化剂泵和电磁阀组之间。
9.煤矿采空区阻化剂智能喷洒系统操作方法，应用于上述权利要求1-8任一项所述的煤矿采空区阻化剂智能喷洒系统，其特征在于：包括：
...【技术特征摘要】
1.煤矿采空区阻化剂智能喷洒系统，其特征在于：包括预混罐、缓冲罐、驱动泵、密度检测单元、液位检测单元、喷淋装置、电磁阀组以及控制器，所述驱动泵、密度检测单元、液位检测单元、喷淋装置和电磁阀组均与控制器电连接；
2.根据权利要求1所述的煤矿采空区阻化剂智能喷洒系统，其特征在于：所述驱动泵包括预混液泵和阻化剂泵，所述预混液泵与预混罐的出口连通，同时再通过第一预混支管与预混罐连通形成回路，以及通过第二预混支管与缓冲罐的入口连通，所述阻化剂泵一端与缓冲罐连通，另一端与电磁阀组连通，所述电磁阀组另一端与外部的喷洒装置连通。
3.根据权利要求2所述的煤矿采空区阻化剂智能喷洒系统，其特征在于：所述喷淋装置包括喷淋进水管、缓冲罐进水管、进水总管、调节阀一和调节阀二，所述喷淋进水管一端连通进水总管，另一端伸入预混罐内，所述缓冲罐进水管一端连通进水总管，另一端伸入缓冲罐内，所述调节阀一和调节阀二与控制器电连接，所述调节阀一位于喷淋进水管上，所述调节阀二位于缓冲罐进水管上，所述控制器还用于控制调节阀一和调节阀二的运行状态。
4.根据权利要求3所述的煤矿采空区阻化剂智能喷洒系统，其特征在于：所述密度检测单元包括密度计一和密度计二，所述密度计一安装在第一预混支管上，所述密度计二安装在缓冲罐顶部，所述控制器根据密度计一的检测信号...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘国忠，李尚国，焦彦锦，杜云峰，王海生，陈辉，刘华锋，闫凯，赵晓夏，司荣军，王磊，徐俊，梅勇，
申请(专利权)人：中煤科工集团重庆研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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