[实用新型]安全型主动抑爆掘进机

说明书

技术领域

本实用新型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。传统防治瓦斯爆炸的手段是一种被动防治瓦斯的方法，主要是通过消除瓦斯爆炸的条件(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，掘进机自身的喷雾系统，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，这种喷雾系统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

本实用新型为了解决现有采煤技术中防治瓦斯爆炸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。

本实用新型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。

本实用新型的有益效果：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，在爆炸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爆炸事故，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爆炸事故的能力，将灾情的危害程度降到最低。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图

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。

本实用新型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，阻断瓦斯爆炸传播与扩大。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，阻断爆炸的扩散，有效保护抑爆屏障后的人员生命和财产安全。该系统在5ms内监测并确定爆炸信号，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。