[实用新型]煤层钻孔施工防着火预警及控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及煤矿钻孔施工技术，尤其涉及一种煤层钻孔施工防着火预警及控制系统。

背景技术

矿井煤层钻孔多采用压风排渣法进行施工，在施工过程中，曾多次发生钻孔冒烟、着火，甚至酿成较大火灾事故。导致钻孔着火的原因是：在钻孔施工过程中，钻杆、钻头与孔内煤渣摩擦发热冒烟着火，或钻机停工后用于排渣的压风未关，摩擦后的高温煤渣在压风的作用下不断氧化造成冒烟着火。此时，若处置不当或人员不在现场，则会导致钻孔内火势发展、蔓延，甚至酿成严重的火灾事故，从而威胁矿工的生命安全和矿井安全生产。所以，钻孔着火之后，需及时采取灭火措施处理，以尽量减小对矿工的生命以及矿井安全生产的威胁。

安全监控系统是煤矿作业中的必备系统，它用于监测监控井下各个作业点的环境参数和设备运转状态。上述安全监控系统包括一氧化碳传感器，用于监测钻孔施工地点回风侧5米内的一氧化碳浓度，安全监控系统将监测值与设定值进行比较，以判断该钻孔孔口的一氧化碳浓度是否在安全范围以内。

现有技术中，钻孔着火预兆很难被人们所察觉；钻孔着火后，一般采用人工手动开启压水方式灭火，在实际操作中，这种方式有效性不强，由于钻孔施工地点所处位置特殊，钻孔着火后，人员往往惊慌失措，而非及时进行灭火操作，从而失去灭火的最佳时机，甚至酿成更严重的火灾事故，所以钻孔操作的安全性低。

实用新型内容

本实用新型提供一种煤层钻孔施工防着火预警及控制系统，用于提高煤层钻孔施工的安全性。

本实用新型提供了一种煤层钻孔施工防着火预警及控制系统，其中，包括：

传感器，用于监测钻孔施工点回风侧设定范围内的一氧化碳浓度；

气动三通球阀，包括第一入口、第二入口以及出口；所述第一入口用于与压风机连通，以经由所述第一入口向所述出口输送压风；所述第二入口用于与压水机连通，以经由所述第二入口向所述出口输送压水；所述出口用于与钻机的变头连通；所述气动三通球阀处于通电状态，所述气动三通球阀的所述第一入口与所述出口导通；所述气动三通球阀处于断电状态，所述第二入口与所述出口导通；

控制装置，具有输入端和输出端，所述输入端与所述传感器电性连接，所述输出端与所述气动三通球阀电性连接，所述控制装置用于根据所述传感器的探测值控制所述气动三通球阀处于通电或断电状态。

如上所述的煤层钻孔施工防着火预警及控制系统，优选的是，

所述控制装置的输出端和所述气动三通球阀之间还顺次设置有断电器、第一供电开关和第二供电开关；

所述断电器断电触点的吸合和分离的动作带动所述第一供电开关的触点导通和断开；

所述第一供电开关用于向所述钻机供电；

所述第二供电开关用于向所述气动三通球阀供电。

如上所述的煤层钻孔施工防着火预警及控制系统，优选的是，所述传感器为一氧化碳传感器，设置在所述钻孔施工点回风侧5米的范围内。

如上所述的煤层钻孔施工防着火预警及控制系统，优选的是，

所述控制装置为煤矿用安全监控系统，所述煤矿用安全监控系统用于根据所述传感器的探测值生成控制信号，以控制所述气动三通球阀处于通电或断电状态。

气动三通球阀的第一入口和第二入口若只与压风和压水连接，那么气动三通球阀就只有两种状态，一种是输出压风，另一种是输出压水。将气动三通球阀的通电状态设置为向钻机输入压风、断电状态设置为向钻机输入压水，这主要是考虑到施工的安全性。之前钻孔施工中，若出现火灾，施工人员会停止钻孔操作，此时若继续向钻孔内输入压风只能使火灾更加严重，所以将气动三通球阀的工作状态设置为上述形式。传感器用来采集一氧化碳浓度参数，当钻孔着火时，势必会产生一氧化碳，传感器监测到一氧化碳浓度达到设定的断电值时，一氧化碳传感器立即将信息传至控制装置，控制装置立即自动发出断电指令，断开气动三通球阀的供电，此时气动三通球阀处于断电状态，即压风关闭，压水送入孔内进行钻孔灭火。上述技术方案，通过控制气动三通球阀的工作状态，使得钻机可以自动输出压风或压水，避免了煤层钻孔在施工过程中因钻杆、钻头与孔内煤渣摩擦发热冒烟着火，或因钻机停工后用于排渣的压风未关，摩擦后的高温煤渣在压风的作用下不断氧化造成冒烟着火事故，从而起到预警以及控制钻孔着火的作用。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的煤层钻孔施工防着火预警及控制系统的原理示意图一；

图2为本实用新型实施例一提供的煤层钻孔施工防着火预警及控制系统的原理示意图二。

附图标记：