[发明专利]井下无线充电安全屋的充氮正压防爆系统及其工作方法

说明书

本发明属于煤矿井下巡检机器人应用技术领域，具体公开了井下无线充电安全屋的充氮正压防爆系统，包括氮气罐、氮气导管、主氮气导管、抽气泵、分氮气导管、第一氮气输气管和第二氮气输气管等，其中，第一氮气输气管与井下无线充电安全屋的控制舱外壁连接，第二氮气输气管与井下无线充电安全屋的充电舱外壁连接。本发明的有益效果在于：巡检机器人在井下无线充电安全屋内充电时，井下无线充电安全屋内无易燃、易爆气体进入，给巡检机器人提供一个安全可靠、快速高效地自动无线充电环境，杜绝充电装置可能发生高温爆燃的隐患；实现充氮正压防爆智能控制，无需人工干预，省力且可靠性、安全性有效提升，确保巡检机器人自动充电过程及设备符合GB3836.1‑5要求。

技术领域

本发明属于煤矿井下无线充电安全屋应用技术领域，具体涉及井下无线充电安全屋的充氮正压防爆系统及其工作方法。

背景技术

煤矿井下导轨式巡检机器人使用蓄电池充电，因巡检频率高低、电池电量使用较快后（电量耗尽前）需及时充电方能使用。

由于煤矿井下存在着可能发生爆炸的环境因素，根据煤矿井下作业的安全标准要求，不可以在祼露的环境下给巡检机器人直接充电。目前巡检机器人充电方式为人工操作取下巡检机器人电池离开井下环境后去给电池充电，充电完成后再次回到煤矿井下安装使用，采用此种方式充电，不仅机器人巡检工作需停断，增加相应操作人员的工作复杂性，费事费力，而且还增加诸多不确定的安全风险因素。

而采用井下充电安全屋（本申请人申请的技术方案申请号“2021110043018”）进行充电（无线充电）作业时，因煤矿井下外部压力大，即井下充电安全屋与外部存在压力差，此时外部的易燃、易爆气体在压力的作用下会进入井下充电安全屋内，存在着不安全因素；充电过程中，充电装置还可能存在着高温爆燃的安全隐患。

因此，基于上述问题，本发明提供井下无线充电安全屋的充氮正压防爆系统及其工作方法。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供井下无线充电安全屋的充氮正压防爆系统及其工作方法，解决井下充电安全屋因压力差所存在的安全隐患，及充电过程中充电装置可能存在着高温爆燃的问题，保证巡检机器人在充电安全屋内进行安全的充电，杜绝充电装置可能发生高温爆燃隐患，同时实现充氮正压防爆智能控制，无需人工干预，省力且可靠性，安全性有效提升，达到煤矿井下安全生产的要求。

技术方案：本发明的一方面提供井下无线充电安全屋的充氮正压防爆系统，包括氮气罐，及与氮气罐连接的氮气导管，及与氮气导管连接的主氮气导管，及与主氮气导管连接的支氮气导管，及与支氮气导管相配合使用的两通接头、抽气泵，及与两通接头连接的分氮气导管，及分别与分氮气导管连接的第一氮气输气管、第二氮气输气管，其中，第一氮气输气管与井下无线充电安全屋的控制舱外壁连接，第二氮气输气管与井下无线充电安全屋的充电舱外壁连接。

本技术方案所述的井下无线充电安全屋的充氮正压防爆系统，还包括设置在主氮气导管、分氮气导管上的第一压力传感器、第二压力传感器，及设置在井下无线充电安全屋的控制舱外壁的控制舱压力传感器，及设置在井下无线充电安全屋的充电舱外壁的充电舱压力传感器。

本技术方案所述的井下无线充电安全屋的充氮正压防爆系统，还包括设置在第一氮气输气管、第二氮气输气管上的第一电磁阀、第二电磁阀。

本技术方案所述的井下无线充电安全屋的充氮正压防爆系统，还包括与主氮气导管连接的备用氮气导管，及与备用氮气导管连接的备用氮气罐，及设置在主氮气导管上且位于备用氮气导管、氮气导管之间的第三电磁阀。

本技术方案所述的井下无线充电安全屋的充氮正压防爆系统，还包括与分氮气导管连接的增压导气管，及设置在增压导气管上的第四电磁阀，及与增压导气管连接的增压风机，及设置在分氮气导管上且位于两通接头一侧的第五电磁阀，及与充氮正压防爆系统相配合使用的远端智能控制器。

本发明的另一方面提供井下无线充电安全屋充氮正压防爆系统的工作方法，包括以下步骤：