專利名稱：一種礦井災(zāi)害的預(yù)警及防護裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種預(yù)警以及防護裝置，特別是涉及一種礦井災(zāi)害的預(yù)警及防護裝置。
背景技術(shù)：
目前，由于礦產(chǎn)資源的需求量日益劇增，采礦作業(yè)的強度也隨之增加，但是，由于目前在礦井作業(yè)中的災(zāi)害預(yù)警和災(zāi)害防護以及災(zāi)害發(fā)生后的救護技術(shù)及措施的不完善，礦井災(zāi)害造成的人員傷害時有發(fā)生，如何讓礦井工人在井下作業(yè)時的安全問題得以解決是礦井作業(yè)安全問題的重中之重。目前應(yīng)用于礦井災(zāi)害的預(yù)警的技術(shù)有如ZL200620034884. x，在這個實用新型專利中，申請人公開了一種煤礦瓦斯險情在線預(yù)警系統(tǒng)裝置，通過探測終端、節(jié)點收發(fā)器及系統(tǒng)主機組成，主要用于煤礦瓦斯險情的預(yù)警。但是，在礦井作業(yè)中，瓦斯險情只是礦井險情的一種，塌方也是礦井作業(yè)中經(jīng)常碰到的災(zāi)害，但是關(guān)于塌方的預(yù)警技術(shù)及應(yīng)用目前還看不到。另外，如果發(fā)生塌方或者瓦斯險情時，如何去救護井下作業(yè)人員，是目前比較礦井救護中比較棘手的問題，亟待解決。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是要提供一種能夠預(yù)警礦井瓦斯險情、塌方險情以及在礦井瓦斯險情及塌方險情發(fā)生后的對井下工作人員的救護裝置，最大可能的為井下工作人員的作業(yè)安全提供保障。 為了解決目前現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案 —種礦井災(zāi)害預(yù)警及防護裝置，包括有井上監(jiān)控單元和井下采集單元，其特征在
于，所述的井上監(jiān)控單元安裝在礦井外面，井下采集單元安裝在礦井內(nèi)部，井上監(jiān)控單元與
井下采集單元用連接電纜束連接，所述的礦井災(zāi)害預(yù)警及防護裝置還包括有與井下采集單
元無線連接的攜帶終端以及安裝在礦井井壁的且與井下采集單元無線連接的巖土位移探
測器。這樣將礦井瓦斯險情的預(yù)警、塌方險情的預(yù)警以及險情發(fā)生后的預(yù)警整合為一個裝
置，且便于操作執(zhí)行。 所述的礦井災(zāi)害預(yù)警及防護裝置中的井下采集單元的數(shù)量至少為一個，所述的井下采集單元采用的個數(shù)依礦井的深度和長度而定，最大可能的延伸到井下工人的作業(yè)區(qū)域， 所述的礦井災(zāi)害預(yù)警及防護裝置中的相鄰兩個井下采集單元的間隔距離為10-12米，且井下采集單元之間通過連接電纜束并聯(lián)連接。將井下采集單元通過并聯(lián)的方式連接，這樣可以盡量的即使在發(fā)生險情的情況下使得各個井下采集單元與井上監(jiān)控單元非常緊密的聯(lián)系在一起；井下采集單元的采用每隔10-12米安裝一個，這樣使井下采集單元布滿井下作業(yè)區(qū)域，可以全方位的監(jiān)控井下作業(yè)環(huán)境，提供監(jiān)控力度。 所述的礦井災(zāi)害預(yù)警及防護裝置，其中，井上監(jiān)控單元包括有信號收發(fā)器，以及與信號收發(fā)器連接的信號分析器和顯示井下工作環(huán)境的視頻顯示器。通過井上監(jiān)控單元的信號收發(fā)器、信號分析器以及視頻顯示器詳細的反應(yīng)井下作業(yè)環(huán)境，對井下作業(yè)環(huán)境提供實 時監(jiān)控，確保井下工人的作業(yè)安全。 所述的礦井災(zāi)害預(yù)警及防護裝置，其中，井下采集單元包括有瓦斯氣體含量感應(yīng) 頭、信號收發(fā)器、井下作業(yè)環(huán)境視頻采集攝像頭、照明燈、救生袋、報警器。通過瓦斯氣體含 量感應(yīng)頭來測量井下的瓦斯含量，通過信號收發(fā)器返回井上監(jiān)控單元以分析瓦斯含量，在 瓦斯含量超標的情況下由信號收發(fā)器接受井上監(jiān)控單元的信號并通過報警器給井下工人 進行報警提示；通過攝像頭采集井下作業(yè)環(huán)境的視頻，安裝有照明燈一方面為工人井下作 業(yè)提供照明，另外也方便攝像。另外，井下采集單元中還含有救生袋，方便險情發(fā)生后為了 爭取營救時間而所需的生存必需品。 所述的礦井災(zāi)害預(yù)警及防護裝置，其中，攜帶終端包括有與井下采集單元無線連 接的接收器和報警器。通過這個進一步提高預(yù)警力度，因為在井下的作業(yè)環(huán)境的噪音較大， 通過攜帶終端對險情進一步預(yù)警提示，另外，通過這個攜帶終端可以在險情發(fā)生后，可以通 過攜帶終端的無線電接收器尋找那些被掩埋在工人的營救。 所述的礦井災(zāi)害預(yù)警及防護裝置，其中的連接電纜束由電線、備用輸氧管、通信線
纜組成。將電線、氧氣輸送管及通信電纜三線合一，便于安裝和線路的布置。 所述的礦井災(zāi)害預(yù)警及防護裝置，其中的巖土位移探測器包括有位移感應(yīng)器以及
與井下采集單元無線連接的信號發(fā)射器。通過安裝位移感應(yīng)器可以對礦井壁的位移做出檢
測，對礦井塌方隨時做出預(yù)警從而為井下作業(yè)的工人逃生爭取寶貴的時間。 所述的礦井災(zāi)害預(yù)警及防護裝置，其中井下采集單元中的救生袋里面包括有救生
氧氣吸頭、飲用水和少量壓縮食品。通過救生袋中的氧氣、飲用水和壓縮食物，可以在險情
發(fā)生時，為井下作業(yè)工人提供維持生命的必須品，另一方面也為救援人員爭取營救時間。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型提供提供一種既能夠預(yù)警礦井瓦斯險情、塌方險情，
并且能夠在礦井瓦斯險情及塌方險情發(fā)生后的對井下工作人員的救護裝置，為井下工人在
所述險情發(fā)生后能夠生存下來并為井外救護爭取時間，做到最大可能的為井下工作人員的
作業(yè)安全提供保障。

圖1是本實用新型礦井災(zāi)害預(yù)警及防護裝置的結(jié)構(gòu)示意圖 圖2是本實用新型礦井災(zāi)害預(yù)警及防護裝置的井上監(jiān)控單元的結(jié)構(gòu)示意圖 圖3是本實用新型礦井災(zāi)害預(yù)警及防護裝置的井下采集單元的結(jié)構(gòu)示意圖 圖4是本實用新型礦井災(zāi)害預(yù)警及防護裝置的攜帶終端的結(jié)構(gòu)示意圖 圖5是本實用新型礦井災(zāi)害預(yù)警及防護裝置的巖土位移探測器的結(jié)構(gòu)示意圖 圖6是本實用新型礦井災(zāi)害預(yù)警及防護裝置的連接電纜束的結(jié)構(gòu)示意圖
具體實施方式實施例1 :如圖1所示，井上監(jiān)控單元1安裝在礦井外面，井上監(jiān)控單元1通過連 接電纜束5與井下采集單元2并聯(lián)連接，井下采集單元2安裝在礦壁上，且井下采集單元 2的數(shù)量至少是一個，當采用兩個或兩個以上的井下采集單元時，相鄰兩個井下采集單元2 之間的間隔距離為10-12米且通過連接電纜束并聯(lián)連接，當然也可以根據(jù)實際需要來安排相鄰兩個井下采集單元2的間隔距離。如圖2所示的井上監(jiān)控單元l，其設(shè)置在礦井外面， 由專業(yè)人員操作，井上監(jiān)控單元1由信號收發(fā)器10，以及與信號收發(fā)器10連接的信號分析 器12和顯示井下工作環(huán)境的視頻顯示器11組成。其中，信號收發(fā)器IO用于接收井下采集 單元2中的信號收發(fā)器20關(guān)于瓦斯氣體含量感應(yīng)頭21感應(yīng)到的瓦斯氣體含量并將其傳輸 到信號分析器12，以及將巖土位移探測器中4的信號發(fā)射器40反饋回來的巖土位移感應(yīng) 器41測得的巖土位移數(shù)據(jù)傳輸?shù)叫盘柗治銎鱅O，并且將信號分析器10發(fā)送出的有關(guān)險情 預(yù)警的信號傳輸給井下采集單元2中的報警器23。視頻顯示器11可以反映井下采集單元 2中的視頻攝像頭22攝制的井下環(huán)境，且其能在險情發(fā)生后為人員搜救提供幫助。 如圖3所示的井下采集單元2，其由瓦斯氣體感應(yīng)頭21、信號收發(fā)器20、井下作業(yè) 環(huán)境視頻采集攝像頭22、照明燈25、救生袋24、報警器23組成，井下采集單元2是一個綜 合功能元件。其中，瓦斯氣體感應(yīng)頭可以采用目前市面銷售的型號為JCB-120型瓦斯檢測 儀，當然也可以采用其它類別的瓦斯氣體感應(yīng)頭，瓦斯氣體感應(yīng)頭21用于感應(yīng)井下作業(yè)環(huán) 境中的瓦斯氣體含量，并通過信號收發(fā)器20將瓦斯氣體含量反饋給井上監(jiān)控單元1 ;視頻 采集攝像頭22采集井下作業(yè)環(huán)境并通過井上監(jiān)控單元1的視頻顯示器11顯示出來；其中 的照明燈25，一方面可以為井下作業(yè)的正常進行提供便利，另一方面還可以在險情發(fā)生時 用于人員的搜救；救生袋24里面設(shè)置有救生氧氣吸頭、飲用水和壓縮食物，其中的氧氣吸 頭與連接電纜束5里的氧氣輸入管52連接，以備在險情發(fā)生時供應(yīng)井下工人生存所需，少 量飲用水和壓縮食物也是為了在險情發(fā)生時供井下工人生存所需。另外，報警器23是用來 發(fā)出預(yù)警信號的。 如圖4所示的工人攜帶終端3，其包括有與井下采集單元2無線連接的接收器31 和報警器32。接收器31與井下采集單元2通過無線連接，用于接收由井上監(jiān)控單元1發(fā)出 的并經(jīng)井下采集單元2無線中轉(zhuǎn)的預(yù)警信號。 如圖5所示的巖土位移探測器4，所述的位移探測器4由位移感應(yīng)器41以及與井 下采集單元2無線連接的信號發(fā)射器40組成。位移感應(yīng)器可以采用上海派錸茲科貿(mào)有限 公司生產(chǎn)的位移感應(yīng)器器，當然也可以采用其它類別的位移感應(yīng)器，位移感應(yīng)器41對礦井 壁的位移進行檢測，其上的信號發(fā)射器40將檢測出的數(shù)據(jù)通過井下采集單元2反饋給井上 監(jiān)控單元1，由井上監(jiān)控單元1根據(jù)實際情況向井下采集單元2發(fā)出預(yù)警信號。 如圖6所示的連接電纜束5由電線51、氧氣輸送管52及通信線纜53組成，電線 51用于提供井下采集單元2中個用電元件的用電，氧氣輸送管52用于當?shù)V井災(zāi)害發(fā)生時井 下工作人員生存所需，通信電纜53用于井下采集單元2與井上監(jiān)控單元1的通信，從而完 成檢測及預(yù)警等各個環(huán)節(jié)的工作。 實施例2 :如圖l所示的井上監(jiān)控單元l，其設(shè)置在礦井外面，井上監(jiān)控單元l與當 地安監(jiān)局的信息中心有專線連接，還與當?shù)氐膰临Y源局有專線連接，及時通報及接受相 關(guān)信息。此井上監(jiān)控單元1由專業(yè)人員操作，井上監(jiān)控單元1由信號收發(fā)器10，以及與信 號收發(fā)器10連接的信號分析器12和顯示井下工作環(huán)境的視頻顯示器11組成。其中，信號 收發(fā)器10用于接收井下采集單元2中的信號收發(fā)器20關(guān)于瓦斯氣體含量感應(yīng)頭21感應(yīng) 到的瓦斯氣體含量并將其傳輸?shù)叫盘柗治銎?2，以及將巖土位移探測器中4的信號發(fā)射器 40反饋回來的巖土位移感應(yīng)器41測得的巖土位移數(shù)據(jù)傳輸?shù)叫盘柗治銎?0，并且將信號 分析器10發(fā)送出的有關(guān)險情預(yù)警的信號傳輸給井下采集單元2中的報警器23。視頻顯示器11可以反映井下采集單元2中的視頻攝像頭22攝制的井下環(huán)境，且其能在險情發(fā)生后 為人員搜救提供幫助。 如圖3所示的井下采集單元2，其由瓦斯氣體感應(yīng)頭21、信號收發(fā)器20、井下作業(yè) 環(huán)境視頻采集攝像頭22、照明燈25、救生袋24、報警器23組成，井下采集單元2是一個綜 合功能元件。其中，瓦斯氣體感應(yīng)頭可以采用目前市面銷售的型號為JCB-120型瓦斯檢測 儀，當然也可以采用其它類別的瓦斯氣體感應(yīng)頭，其中，瓦斯氣體感應(yīng)頭21用于感應(yīng)井下 作業(yè)環(huán)境中的瓦斯氣體含量，并通過信號收發(fā)器20將瓦斯氣體含量反饋給井上監(jiān)控單元 1 ;視頻采集攝像頭22采集井下作業(yè)環(huán)境并通過井上監(jiān)控單元1的視頻顯示器11顯示出 來；其中的照明燈25，一方面可以為井下作業(yè)的正常進行提供便利，另一方面還可以在險 情發(fā)生時用于人員的搜救；救生袋24里面設(shè)置有救生氧氣吸頭、飲用水和壓縮食物，其中 的氧氣吸頭與連接電纜束5里的氧氣輸入管52連接，以備在險情發(fā)生時供應(yīng)井下工人生存 所需，少量飲用水和壓縮食物也是為了在險情發(fā)生時供井下工人生存所需。另外，報警器23 是用來發(fā)出預(yù)警信號的。 如圖4所示的工人攜帶終端3，其包括有與井下采集單元2無線連接的接收器31 和報警器32。接收器31與井下采集單元2通過無線連接，用于接收由井上監(jiān)控單元1發(fā)出 的并經(jīng)井下采集單元2無線中轉(zhuǎn)的預(yù)警信號。 如圖5所示的巖土位移探測器4，其由位移感應(yīng)器41以及與井下采集單元2無 線連接的信號發(fā)射器40組成。位移感應(yīng)器可以采用上海派錸茲科貿(mào)有限公司生產(chǎn)的位移 感應(yīng)器器，當然也可以采用其它類別的位移感應(yīng)器，位移感應(yīng)器41對礦井壁的位移進行檢 測，其上的信號發(fā)射器40將檢測出的數(shù)據(jù)通過井下采集單元2反饋給井上監(jiān)控單元1 ，由井 上監(jiān)控單元1根據(jù)實際情況向井下采集單元2發(fā)出預(yù)警信號。 如圖6所示的連接電纜束5由電線51、氧氣輸送管52及通信線纜53組成，電線 51用于提供井下采集單元2中個用電元件的用電，氧氣輸送管52用于當?shù)V井災(zāi)害發(fā)生時井 下工作人員生存所需，通信電纜53用于井下采集單元2與井上監(jiān)控單元1的通信，從而完 成檢測及預(yù)警等各個環(huán)節(jié)的工作。
權(quán)利要求一種礦井災(zāi)害預(yù)警及防護裝置，包括有井上監(jiān)控單元(1)和井下采集單元(2)，其特征在于所述的井上監(jiān)控單元(1)安裝在礦井外面，井下采集單元(2)安裝在礦井內(nèi)部，井上監(jiān)控單元(1)與井下采集單元(2)用連接電纜束(5)連接；該裝置還包括有與井下采集單元(2)無線連接的攜帶終端(3)以及安裝在礦井井壁的且與井下采集單元(2)無線連接的巖土位移探測器(4)。
2. 如權(quán)利要求1所述的礦井災(zāi)害預(yù)警及防護裝置，其特征在于，所述的井下采集單元(2)的數(shù)量至少為一個。
3. 如權(quán)利要求2所述的礦井災(zāi)害預(yù)警及防護裝置，其特征在于，相鄰兩個井下采集單元(2)的間隔距離為10-12米，且井下采集單元(2)之間通過連接電纜束(5)并聯(lián)連接。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的礦井災(zāi)害預(yù)警及防護裝置，其特征在于，所述的井上監(jiān)控單元(1)包括有信號收發(fā)器(IO)，以及與信號收發(fā)器(10)連接的信號分析器(12)和視頻顯示器(11)。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的礦井災(zāi)害預(yù)警及防護裝置，其特征在于，所述的井下采集單元(2)包括有瓦斯氣體含量感應(yīng)頭(21)、信號收發(fā)器(20)、視頻采集攝像頭(22)、照明燈(25)、救生袋(24)、報警器(23)。
6. 如權(quán)利要求1或2所述礦井災(zāi)害預(yù)警及防護裝置，其特征在于，所述的攜帶終端(3)包括有與井下采集單元(2)無線連接的接收器(31)和報警器(32)。
7. 如權(quán)利要求1或2所述的礦井災(zāi)害預(yù)警及防護裝置，其特征在于，所述的連接電纜束(5)由電線(51)、氧氣輸送管(52)、通信線纜(53)組成。
8. 如權(quán)利要求1所述的礦井災(zāi)害預(yù)警及防護裝置，其特征在于，所述的巖土位移探測器(4)包括有位移感應(yīng)器(41)以及與井下采集單元(2)無線連接的信號發(fā)射器(40)。
9. 如權(quán)利要求4所述的礦井災(zāi)害預(yù)警及防護裝置，其特征在于，其中井下采集單元中的救生袋(24)里面裝有有氧氣吸頭、飲用水和壓縮食品。
專利摘要本實用新型提供一種礦井災(zāi)害預(yù)警及防護裝置，包括有井上監(jiān)控單元(1)和井下采集單元(2)，所述的井上監(jiān)控單元(1)安裝在礦井外面，井下采集單元(2)安裝在礦井內(nèi)部，井上監(jiān)控單元(1)與井下采集單元(2)用連接電纜束(5)連接，所述的礦井災(zāi)害預(yù)警及防護裝置還包括有與井下采集單元(2)無線連接的攜帶終端(3)以及安裝在礦井井壁的且與井下采集單元(2)無線連接的巖土位移探測器(4)。本實用新型用于礦井作業(yè)時的災(zāi)害前如瓦斯險情及塌方險情前的預(yù)警及在災(zāi)害發(fā)生時的救護。
文檔編號E21F17/18GK201496106SQ200920309889
公開日2010年6月2日 申請日期2009年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月8日
發(fā)明者沈新榮 申請人:沈新榮