煤礦瓦斯抽采管路自動排水裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型為一種煤礦瓦斯抽采管路自動排水裝置，包括隔爆控制箱和儲水箱，隔爆控制箱上裝有控制面板及帶CPU的電路板，儲水箱設有帶隔爆電動閥的進出水管、進氣管及液位和壓力傳感器。本裝置由隔爆控制箱、控制電路、信號采集傳感器、隔爆電動閥相結合的設計，采用CPU處理程序控制，實現(xiàn)對瓦斯抽采管路積水排放進行自動控制。水位傳感器和壓力傳感器監(jiān)控排水裝置運行狀態(tài)，進一步提高了排水裝置的安全性和可靠性。本裝置設計合理、結構簡單、安全可靠、運行穩(wěn)定、維護方便、信號采集準確及時。本裝置可實現(xiàn)手動與自動切換、就地與遠程控制，確保在正負壓下瓦斯抽采管路積水及時自動排放，是一種極其實用的瓦斯抽采管路自動排水裝置。
【專利說明】煤礦瓦斯抽采管路自動排水裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及煤礦井下安全防范設備的【技術領域】，具體是一種煤礦瓦斯抽采管路自動排水裝置。
【背景技術】
[0002]我國許多煤礦都是高瓦斯礦，為了保障煤礦安全生產(chǎn)，按照國家規(guī)定，煤礦生產(chǎn)必須遵循“先抽后采”的原則，即先抽取瓦斯，然后再進行生產(chǎn)，在抽取瓦斯的過程中，因管道坡度不一致，加上巖石縫隙有存水和水氣存在，瓦斯抽采管路中必然會產(chǎn)生大量積水，積水會直接影響瓦斯抽采效果，同時，管路積水也會浸泡和銹蝕監(jiān)控傳感器探頭，影響瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)正常工作。
[0003]目前，多數(shù)煤礦瓦斯抽采管路均采用人工手動閥門進行排水，抽采管路密集的巷道，每隔3到5米就需要一組放水器，手動閥閉合時間長，值班工人需不停的開閉閥門，勞動強度極大，作業(yè)內(nèi)容枯燥繁瑣，閥門開閉既無法保證次次準確到位，閥門磨損更換率極高，瓦斯抽采管路積水排放不及時，同時，手動放水，信息反饋慢，控制室難以掌握瓦斯抽采系統(tǒng)中管路積水排放的真實數(shù)據(jù)，無法監(jiān)控，極大地影響煤礦安全生產(chǎn)順利進行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術中存在的問題，而提供一種煤礦瓦斯抽采管路自動排水裝置。
[0005]本實用新型是通過如下技術方案實現(xiàn)的:
[0006]一種煤礦瓦斯抽采管路自動排水裝置，包括隔爆控制箱和儲水箱，隔爆控制箱內(nèi)安裝有電路板，電路板上設有CPU、CPU供電模塊、485轉(zhuǎn)換接口、繼電器、變壓器和直流穩(wěn)壓電源；隔爆控制箱的側壁上安裝有控制面板，控制面板上設有與電路板連接的指示燈、調(diào)控按鍵和顯示屏(通過屏蔽電纜連接，受電路板上的CPU控制);儲水箱上安裝有與電路板連接的液位傳感器和壓力傳感器(通過屏蔽電纜連接，受電路板上的CPU控制)，儲水箱的頂部設有進水管和進氣管、底部設有出水管，進水管、出水管和進氣管上都安裝有與電路板連接的隔爆電動閥(通過屏蔽電纜連接，受電路板上的CPU控制)。
[0007]其中，電路板上CPU、CPU供電模塊、485轉(zhuǎn)換接口、繼電器、變壓器和直流穩(wěn)壓電源的安裝連接是本領域技術人員所熟知并能夠?qū)崿F(xiàn)的，控制面板上的指示燈、調(diào)控按鍵、顯示屏以及進出水管上的隔爆電動閥與電路板上相應模塊的連接也是本領域技術人員所熟知并能夠?qū)崿F(xiàn)的。詳細的電路連接如圖3所示:電路板由CPU控制電路IC1、隔爆分線盒IC2、變壓器IC3、電源轉(zhuǎn)換穩(wěn)壓整流電路IC4、CPU供電單元電路IC5、顯示器電路IC6、隔爆電動閥控制電路IC7、隔離器電路IC8、信號指示電路IC9、液位傳感器電路IC10、壓力傳感器電路IC11、485接口轉(zhuǎn)換電路IC12、繼電器組電路IC13、震蕩器電路IC14組成整體電路，各分電路由導線連接，VCC端為電源端，GND端為接地端。
[0008]本實用新型的核心部分采用CPU處理器，通過軟件設置控制程序(這是本領域技術人員所熟知并能夠?qū)崿F(xiàn)的)，按排水工作順序要求，驅(qū)動各閥門啟閉，同時，用液位傳感器探測水箱內(nèi)部水位信息，來實現(xiàn)煤礦瓦斯抽采管路積水排放自動化。壓力傳感器探測水箱閥門的工作狀態(tài)。閥門工作過程中的開到位、關到位、過力矩等保護信號，通過CPU處理器控制可進一步提高了裝置運行的可靠性、安全性。
[0009]如圖4所示，儲水箱頂部的進水管與抽采瓦斯管路的低洼處連接，這些點積水最為嚴重，安裝排水裝置后，排水效果改善也最為明顯。工作時，儲水箱處于密閉狀態(tài)，儲水箱頂部進水管上的隔爆電動閥處于常開狀態(tài)。當水位達到一定位置時(可調(diào))，隔爆控制箱內(nèi)電路板上的CPU控制儲水箱頂部進水管上的隔爆電動閥關閉，此時進氣管和出水管上的隔爆電動閥依次打開，儲水箱中的水排出箱外，當水排凈后進氣管和出水管上的隔爆電動閥再次關閉，然后打開儲水箱頂部進水管上的隔爆電動閥再次進水完成一個排水循環(huán)。在整個工作過程中，液位傳感器用于檢測儲水箱內(nèi)水位高低，通過程序?qū)崿F(xiàn)儲水箱內(nèi)水位的控制。壓力傳感器用于檢測儲水箱壓力變化情況，確保整個排水系統(tǒng)無泄漏，對不安全因素進行實時監(jiān)控，通過此功能，可以了解閥門工作狀態(tài)，使系統(tǒng)運行更安全可靠。當儲水箱內(nèi)的積水存滿時，重復上述過程，重復將積水排凈即可。
[0010]進一步地，儲水箱的底板為錐形設計，并且在底板的中心位置開設有清渣孔，清渣孔上安裝有清渣閥門。儲水箱底部為錐形設計有利于積水中廢渣的集中沉積，便于清理，方便快捷。
[0011]儲水箱的頂部的進水管上還安裝有手動維修閥，手動維修閥用于管道維護修理時使用，安全可靠。
[0012]儲水箱的側壁上設有用于觀察儲水箱內(nèi)部的觀察孔。
[0013]本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有明顯的優(yōu)越性，它是根據(jù)煤礦瓦斯抽采管路中瓦斯氣體及積水實際狀況而設計的自動排水裝置。采用隔爆控制箱、控制電路、信號采集傳感器、隔爆電動閥相結合的設計，采用CPU處理器程序控制，實現(xiàn)對煤礦瓦斯抽采管路自動排水的控制。其中閥門的開到位、關到位、過力矩等信號，進一步提高了排水裝置的安全性，可靠性。本裝置設計合理、結構簡單、安全可靠、運行穩(wěn)定、維護方便、信號采集準確及時，可實現(xiàn)手動與自動切換，加裝485接口電路，可實現(xiàn)遠程通訊控制。如多套裝置組合，還可組成地面瓦斯抽采泵站集中監(jiān)控系統(tǒng)。保障了正負壓狀態(tài)下煤礦瓦斯抽采管路積水的自動排放，大大減輕了人力繁重的體力勞動。目前是一種最實用、最安全、最可靠、最理想的煤礦瓦斯抽采管路自動排水裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0015]圖2為圖1中A-A剖面圖。
[0016]圖3為本實用新型的電路板的電路連接示意圖。
[0017]圖4為本實用新型的工作示意圖。
[0018]圖中:1_隔爆控制箱、2-儲水箱、3-電路板、4-CPU、5_ CPU供電模塊、6_485轉(zhuǎn)換接口、7-繼電器、8-變壓器、9-直流穩(wěn)壓電源、10-控制面板、11-指示燈、12_調(diào)控按鍵、13-顯示屏、14-液位傳感器、15-壓力傳感器、16-進水管、17-出水管、18-隔爆電動閥、19-清渣孔、20-清渣閥門、21-手動維修閥、22-觀察孔、23-抽采瓦斯管路、24-進氣管；[0019]ICl-CPU控制電路、IC2-隔爆分線盒、IC3-變壓器、IC4-電源轉(zhuǎn)換穩(wěn)壓整流電路、IC5-CPU供電單元電路、IC6-顯示器電路、IC7-隔爆電動閥控制電路、IC8-隔離器電路、IC9-信號指示電路、IClO-液位傳感器電路、ICll-壓力傳感器電路、IC12-485接口轉(zhuǎn)換電路、IC13-繼電器組電路、IC14-震蕩器電路。
【具體實施方式】
[0020]以下結合附圖對本實用新型作進一步地描述:
[0021]如圖1至圖3所示，一種煤礦瓦斯抽采管路自動排水裝置，包括隔爆控制箱I和儲水箱2，隔爆控制箱I內(nèi)安裝有電路板3，電路板3上設有CPU4、CPU供電模塊5、485轉(zhuǎn)換接口 6、繼電器7、變壓器8和直流穩(wěn)壓電源9 ;隔爆控制箱I的側壁上安裝有控制面板10，控制面板10上設有與電路板3連接的指示燈11、調(diào)控按鍵12和顯示屏13 ;儲水箱2上安裝有與電路板3連接的液位傳感器14和壓力傳感器15，儲水箱2的頂部設有進水管16和進氣管24、底部設有出水管17，進水管16、出水管17和進氣管24上都安裝有與電路板3連接的隔爆電動閥18。
[0022]具體實施時，儲水箱2的底板為錐形設計，并且在底板的中心位置開設有清渣孔19，清渣孔19上安裝有清渣閥門20 ;儲水箱2的頂部的進水管16上還安裝有手動維修閥21 ;儲水箱2的側壁上設有用于觀察儲水箱2內(nèi)部的觀察孔22。
【權利要求】
1.一種煤礦瓦斯抽采管路自動排水裝置，其特征在于:包括隔爆控制箱(I)和儲水箱(2),隔爆控制箱(I)內(nèi)安裝有電路板(3)，電路板(3)上設有CPU (4)、CPU供電模塊(5)、485轉(zhuǎn)換接口(6)、繼電器(7)、變壓器(8)和直流穩(wěn)壓電源(9);隔爆控制箱(I)的側壁上安裝有控制面板(10)，控制面板(10)上設有與電路板(3)連接的指示燈(11)、調(diào)控按鍵(12)和顯示屏(13);儲水箱(2)上安裝有與電路板(3)連接的液位傳感器(14)和壓力傳感器(15)，儲水箱(2 )的頂部設有進水管(16 )和進氣管(24)、底部設有出水管(17 )，進水管(16 )、出水管(17)和進氣管(24)上都安裝有與電路板(3)連接的隔爆電動閥(18)。
2.根據(jù)權利要求1所述的煤礦瓦斯抽采管路自動排水裝置，其特征在于:儲水箱(2)的底板為錐形設計，并且在底板的中心位置開設有清渣孔(19)，清渣孔(19)上安裝有清渣閥門(20)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的煤礦瓦斯抽采管路自動排水裝置，其特征在于:儲水箱(2)的頂部的進水管(16)上還安裝有手動維修閥(21)。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的煤礦瓦斯抽采管路自動排水裝置，其特征在于:儲水箱(2)的側壁上設有用于觀察儲水箱(2)內(nèi)部的觀察孔(22)。
5.根據(jù)權利要求3所述的煤礦瓦斯抽采管路自動排水裝置，其特征在于:儲水箱(2)的側壁上設有用于觀察儲水箱(2)內(nèi)部的觀察孔(22)。
【文檔編號】E21F16/00GK203452841SQ201320569024
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年9月14日 優(yōu)先權日:2013年9月14日
【發(fā)明者】樊澤, 劉聚英, 韓相儀 申請人:樊澤, 劉聚英, 韓相儀