[发明专利]矿井灾害的预警及防护装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种预警以及防护装置，特别是涉及一种矿井灾害的预警及防护装置。

背景技术

目前，由于矿产资源的需求量日益剧增，采矿作业的强度也随之增加，但是，由于目前在矿井作业中的灾害预警和灾害防护以及灾害发生后的救护技术及措施的不完善，矿井灾害造成的人员伤害时有发生，如何让矿井工人在井下作业时的安全问题得以解决是矿井作业安全问题的重中之重。目前应用于矿井灾害的预警的技术有如ZL200620034884.x，在这个实用新型专利中，申请人公开了一种煤矿瓦斯险情在线预警系统装置，通过探测终端、节点收发器及系统主机组成，主要用于煤矿瓦斯险情的预警。但是，在矿井作业中，瓦斯险情只是矿井险情的一种，塌方也是矿井作业中经常碰到的灾害，但是关于塌方的预警技术及应用目前还看不到。另外，如果发生塌方或者瓦斯险情时，如何去救护井下作业人员，是目前比较矿井救护中比较棘手的问题，亟待解决。

发明内容

本发明要解决的技术问题是要提供一种能够预警矿井瓦斯险情、塌方险情以及在矿井瓦斯险情及塌方险情发生后的对井下工作人员的救护装置，最大可能的为井下工作人员的作业安全提供保障。

为了解决目前现有技术存在的问题，本发明采用以下技术方案：

一种矿井灾害预警及防护装置，包括有井上监控单元和井下采集单元，其特征在于，所述的井上监控单元安装在矿井外面，井下采集单元安装在矿井内部，井上监控单元与井下采集单元用连接电缆束连接，所述的矿井灾害预警及防护装置还包括有与井下采集单元无线连接的携带终端以及安装在矿井井壁的且与井下采集单元无线连接的岩土位移探测器。这样将矿井瓦斯险情的预警、塌方险情的预警以及险情发生后的预警整合为一个装置，且便于操作执行。

前述的矿井灾害预警及防护装置中的井下采集单元的数量至少为一个，所述的井下采集单元采用的个数依矿井的深度和长度而定，最大可能的延伸到井下工人的作业区域，

前述的矿井灾害预警及防护装置中的相邻两个井下采集单元的间隔距离为10-12米，且井下采集单元之间通过连接电缆束并联连接。将井下采集单元通过并联的方式连接，这样可以尽量的即使在发生险情的情况下使得各个井下采集单元与井上监控单元非常紧密的联系在一起；井下采集单元的采用每隔10-12米安装一个，这样使井下采集单元布满井下作业区域，可以全方位的监控井下作业环境，提供监控力度。

前述的矿井灾害预警及防护装置，其中，井上监控单元包括有信号收发器，以及与信号收发器连接的信号分析器和显示井下工作环境的视频显示器。通过井上监控单元的信号收发器、信号分析器以及视频显示器详细的反应井下作业环境，对井下作业环境提供实时监控，确保井下工人的作业安全。

前述的矿井灾害预警及防护装置，其中，井下采集单元包括有瓦斯气体含量感应头、信号收发器、井下作业环境视频采集摄像头、照明灯、救生袋、报警器。通过瓦斯气体含量感应头来测量井下的瓦斯含量，通过信号收发器返回井上监控单元以分析瓦斯含量，在瓦斯含量超标的情况下由信号收发器接受井上监控单元的信号并通过报警器给井下工人进行报警提示；通过摄像头采集井下作业环境的视频，安装有照明灯一方面为工人井下作业提供照明，另外也方便摄像。另外，井下采集单元中还含有救生袋，方便险情发生后为了争取营救时间而所需的生存必需品。

前述的矿井灾害预警及防护装置，其中，携带终端包括有与井下采集单元无线连接的接收器和报警器。通过这个进一步提高预警力度，因为在井下的作业环境的噪音较大，通过携带终端对险情进一步预警提示，另外，通过这个携带终端可以在险情发生后，可以通过携带终端的无线电接收器寻找那些被掩埋在工人的营救。

前述的矿井灾害预警及防护装置，其中的连接电缆束由电线、备用输氧管、通信线缆组成。将电线、氧气输送管及通信电缆三线合一，便于安装和线路的布置。

前述的矿井灾害预警及防护装置，其中的岩土位移探测器包括有位移感应器以及与井下采集单元无线连接的信号发射器。通过安装位移感应器可以对矿井壁的位移做出检测，对矿井塌方随时做出预警从而为井下作业的工人逃生争取宝贵的时间。

前述的矿井灾害预警及防护装置，其中井下采集单元中的救生袋里面包括有救生氧气吸头、饮用水和少量压缩食品。通过救生袋中的氧气、饮用水和压缩食物，可以在险情发生时，为井下作业工人提供维持生命的必须品，另一方面也为救援人员争取营救时间。