[发明专利]一种冗余型煤矿回风巷用气动式排水自动控制系统

说明书

本发明提供一种冗余型煤矿回风巷用气动式排水自动控制系统，属于气动控制领域，整个系统利用四个浮球来感应水位高度，实现水仓水位上升到上限时自动开启气动隔膜泵进行排水，下降到下限时自动关闭气动隔膜泵停止排水，水位超限时鸣笛报警的功能，两个高位浮球可实现对气动隔膜泵开启的冗余控制，两个低位浮球可针对积水淤泥现象，实现对气动隔膜泵关闭的冗余控制。本发明不仅具有无人值守、不使用电源和故障报警的优点，还具有高可靠性及无需液体过滤器的优点，能够适应煤矿井下专用回风巷的各种水质和特殊工况条件，此外还具有手动控制排水功能，方便巡检人员视察和检修，是现有煤矿专用回风巷排水装置的更新换代产品。

技术领域

本发明涉及气动控制领域，特别涉及一种冗余型煤矿回风巷用气动式自动排水控制系统。

背景技术

井下布置开拓大巷时除突出矿井外一般选择沿煤层掘进，考虑到运输便利安全，一般回风巷超前掘进，而回风巷沿煤层掘进极易形成巷道高低起伏不平，同时因回风巷安设有防尘管及静压水管、压风管等管路，在使用过程中可能由于静压水管路损坏或顶、底板淋渗水等原因，在回风巷道低洼处形成不同程度的积水现象，严重时会截断回风路线，造成瓦斯积聚等重大隐患，这就要求必须将回风巷内各积水点的积水及时排走。《煤炭安全规程》定义专用回风巷是在采区巷道中专用于回风，不得用于运料、安设电气设备的巷道。在煤与瓦斯突出区，专用回风巷内还不得行人。因此专用回风巷内不宜采用人工排水，必须采用自动排水装置，而且还不能使用电气设备，这就给专用回风巷的排水工作增加了很大难度。

太原理工大学靳宝全教授的发明专利“一种煤矿回风巷用气动式排水自动控制系统”（专利号为201410241377.6）公开了一种无人值守的用于煤矿回风巷的气动式排水自动控制系统，由气动隔膜泵、气压源、压缩空气分配器、压缩空气减压阀、空气过滤器及系统控制部分组成，整个系统不使用电源，是一种可根据水位变化实现水泵自动启停控制的无电源气动式排水系统，能够适应煤矿专用回风巷内无电源的特殊工况条件。该气动式排水自动控制系统通过正常启动浮球感应水位，实现浮起后自动排水，停止排水由液控气动阀感应实现，当积水排干后，液控气动阀非受控关断，从而停止排水；另外，该气动式排水自动控制系统还设有备用浮球和报警浮球，解决了现有气动排水自动控制系统存在的可靠性不高、实施效果差、无法实现故障报警的问题。但在煤矿井下实际应用过程中发现该装置仍然存在以下缺陷：由于煤矿井下水质环境较差，积水通常和煤泥、灰尘浑浊在一起，采用液控气动阀容易引起堵塞，造成该排水系统不能可靠开启或关闭，因此必须安装液体过滤器等装置，而液体过滤器的存在不仅增加了设备成本，而且需要工人经常处理液体过滤器内部的污渍，从而变相增加了人工巡检力度。

发明内容

本发明提供一种冗余型煤矿回风巷用气动式排水自动控制系统，其目的在于解决发明专利“一种煤矿回风巷用气动式排水自动控制系统（ZL201410241377.6）”中液控气动阀在水质浑浊条件下容易造成堵塞而影响系统工作性能的缺陷，公开一种不使用液控气动阀，利用低位、次低位、高位、超高位四个浮球来感应水位高度，实现排水系统自动启停和超限报警的无电源冗余型煤矿回风巷用气动式排水自动控制系统。