CN102134996A - 安全型主动抑爆掘进机 - Google Patents

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Inventor
杨培栋
陈雪飞
张义
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Taizhong Coal Mining Machinery Co Ltd
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Taiyuan Mining Machinery Group Co Ltd
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Abstract

本发明属于掘进机的技术领域，具体涉及一种安全型主动抑爆掘进机，解决现有采煤技术中防治瓦斯***的方法存在很大遗漏的问题。安全型主动抑爆掘进机，其特征在于掘进机的截割部前端安装有抑爆装置，所述的抑爆装置包括中央处理器、与中央处理器连接的监测装置、储存抑爆物的高压容器、与高压容器连通且由中央处理器控制的若干喷头；高压容器为L形结构，嵌入式安装于掘进机的侧面；喷头安装于截割减速器输出轴端，且绕截割臂环形布置，监测装置安装于喷头的两侧。本发明的有益效果：实现了真正意义上的主动抑爆，将能大大提高煤矿抵御瓦斯***事故的能力，将灾情的危害程度降到最低。

Description

安全型主动抑爆掘进机
技术领域
本发明属于掘进机的技术领域，具体涉及一种安全型主动抑爆掘进机。
背景技术
瓦斯是威胁煤矿安全的第一杀手。传统防治瓦斯***的手段是一种被动防治瓦斯的方法，主要是通过消除瓦斯***的条件(三因素：瓦斯、火源、氧气)，采取抽放、通风来控制瓦斯不积存，限制浓度；工作中杜绝火源。目前大功率机械化掘进盲巷过程中大量瓦斯的不稳定涌出、机械碰撞岩石及机械间相互碰撞都可能产生的火花，造成了矿井安全隐患。在综掘工作面，除了上述传统的防治方法，掘进机自身的喷雾***，其水雾起到了降尘、降温和驱散涌出瓦斯的作用。然而，由于水源、设备等原因，这种喷雾***往往使用效果不好或有时由于一些因素影响发挥不了相应作用。这样，掘进机截齿与煤岩碰撞产生的火花，对矿井将有巨大的安全隐患。
发明内容
本发明为了解决现有采煤技术中防治瓦斯***的方法存在很大遗漏，另外综采工作面中掘进机截割头截齿与煤岩碰撞产生的火花，对矿井是巨大的安全隐患的问题，提供了一种安全型主动抑爆掘进机。
本发明采用如下的技术方案：
安全型主动抑爆掘进机，其特征在于掘进机的截割部前端安装有抑爆装置，所述的抑爆装置包括中央处理器、与中央处理器连接的监测装置、储存抑爆物的高压容器、与高压容器连通且由中央处理器控制的若干喷头；
所述的高压容器为L形结构，嵌入式安装于掘进机的侧面；
所述的喷头安装于截割减速器输出轴端，且绕截割臂环形布置，各喷头的出口方向与截割臂轴线成角度，-45°≤角度≤45°，保证了喷出的抑爆物质在截割头处有效形成抑爆屏障；
监测装置安装于喷头的两侧，且相对于掘进机截割臂中心线左右对称布置，与喷头在同一平面。
监测装置为光谱能量传感器。中央处理器布置于司机座椅旁。
本发明的有益效果：利用光学传感器实时监测掘进机截齿与煤岩碰撞产生的火花，中央处理器分析、诊断，在***的小能量初期将燃源熄灭，快速实现主动抑爆，防止其发展为瓦斯煤尘***事故，实现真正意义上的主动抑爆，与传统隔爆、防爆措施结合使用，将能大大提高煤矿抵御瓦斯***事故的能力，将灾情的危害程度降到最低。
附图说明
图1为本发明的结构示意图
图中：1-截割头，2-监测装置，3-高压容器，4-中央处理器。
具体实施方式
安全型主动抑爆掘进机，掘进机的截割部前端安装有抑爆装置，所述的抑爆装置包括中央处理器4、与中央处理器4连接的监测装置2、储存抑爆物的高压容器3、与高压容器3连通且由中央处理器4控制的若干喷头。
高压容器3为“L”形结构，安装时嵌入掘进机侧面，位置在掘进机截割电机侧面截割升降油缸铰接点处为好，这样高压容器的容积能够得到保证，同时又不影响掘进机的技术参数。
掘进机工作时，截割头与煤岩碰撞时容易产生火花，形成安全隐患，抑爆装置安装于掘进机截割部、喷头与高压容器间距尽量缩小，更为有效地发挥其作用。而抑爆装置安装于截割部前端时，由于掘进机本身结构紧凑，高压容器的结构必然受到掘进机截割高度、宽度等技术参数的限制，而喷头布置也与水喷雾外喷雾装置相互重叠。所选喷头为球形多孔形式，为了更好地利用空间，在不影响喷雾效果的前提下将水喷雾外喷雾装置前移，外形整体缩小。主动抑爆喷头安装于截割减速器输出轴端，也即原水喷雾装置处，绕截割臂环形布置，各喷头的出口方向与截割臂轴线成角度，-45°≤角度≤45°，，保证其工作时，所有喷头所喷出的抑爆物能形成一个完整覆盖截割范围的面，达到主动抑爆的目的。
本发明掘进机上合适的部位安装了监测装置，监测装置布置于喷头的两侧，且相对于掘进机截割臂中心线左右对称布置，与喷头在同一平面。监测范围有效地覆盖整个截割头，能快速、精确地进行实时监控捕捉信号，并反馈给中央处理器，经中央处理器对信号进行分析、诊断后，发出指令将高压容器中阻燃介质喷射到目标范围，形成屏障，阻断瓦斯***传播与扩大。监测装置，准确灵敏，采用了光谱能量传感器，通过光能、热能捕捉信号。由掘进机机电控箱提供5～127V电源给主动抑爆装置，该装置可探测5m以外1烛光火焰，综合分析出有效信号，输出高压脉冲信号给中央处理器。中央处理器，集成在掘进机的操纵机构处，布置于司机座椅旁，对监测装置发来的高压脉冲信号进行快速分析诊断，判断信号有效发出指令。高压阻燃装置，固体阻燃剂储存在高压容器中。接到有效指令，快速释放阻燃抑爆介质，形成抑爆屏障，阻断***的扩散，有效保护抑爆屏障后的人员生命和财产安全。该***在5ms内监测并确定***信号，50ms内形成阻燃剂粉雾，粉雾存留时间为1s。能够有效覆盖掘进机整个截割头。

Claims (3)

1.一种安全型主动抑爆掘进机，其特征在于掘进机的截割部前端安装有抑爆装置，所述的抑爆装置包括中央处理器(4)、与中央处理器(4)连接的监测装置(2)、储存抑爆物的高压容器(3)、与高压容器(3)连通且由中央处理器(4)控制的若干喷头；
所述的高压容器(3)为L形结构，嵌入式安装于掘进机的侧面；
所述的喷头安装于截割减速器输出轴端，且绕截割臂环形布置，各喷头的出口方向与截割臂轴线成角度，-45°≤角度≤45°；
监测装置(2)安装于喷头的两侧，相对于掘进机截割臂中心线左右对称布置，与喷头在同一平面。
2.根据权利要求1所述的安全型主动抑爆掘进机，其特征在于所述的监测装置(2)为光谱能量传感器。
3.根据权利要求1或2所述的安全型主动抑爆性采煤机，其特征在于中央处理器(4)布置于司机座椅旁。
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