[发明专利]一种打钻防喷自动化控制系统及方法

权利要求书

1.一种打钻防喷自动化控制系统，包括除渣水箱、防喷箱、钻机、PLC智能控制柜(2)、网络交换机(6)和煤矿信息管控平台(7)，其特征在于：在选定钻孔位置处设置孔口防喷装置(1)，所述的孔口防喷装置(1)包括的四通管(9)和连接在的四通管(9)前管口伸入煤岩层的孔口套管(8)，所述四通管(9)的后管口设有从四通管(9)穿过孔口套管(8)并进入煤岩层的钻杆，四通管(9)的左管口连接有用于排出水和残渣的下排渣管(11)，四通管(9)的右管口连接有用于排放瓦斯的上抽气管(10)；在四通管(9)靠近孔口套管(8)连接处设有经导线与PLC智能控制柜(2)相连的压力传感器(3)，在除渣水箱与瓦斯抽采主管路(12)相连的入口管上设有经导线分别与PLC智能控制柜(2)相连的电动闸阀(4)，压力传感器(3)和电动闸阀(4)通过PLC智能控制柜(2)信息传输，在瓦斯喷出时电动闸阀(4)能够及时动作，快速排出喷出的瓦斯；事故记录再经网络交换机(6)信息传输给煤矿信息管控平台(7)。

2.根据权利要求1所述的一种打钻防喷自动化控制系统，其特征在于：所述的PLC智能控制柜(2)为矿用隔爆兼本安型PLC智能控制柜。

3.根据权利要求1所述的一种打钻防喷自动化控制系统的控制方法，其特征在于包括以下步骤：

a.在选定钻孔位置处打钻过程中，通过压力传感器(3)实时监测打钻防喷装置(1)内压力的变化；

b.当孔口防喷装置(1)内压力急剧上升，短时间内压力增幅较大时，表明出现喷孔动力现象，压力传感器(3)向PLC智能控制柜(2)发送危险信号；

c.PLC智能控制柜(2)收到危险信号后，向电动闸阀(4)发送动作信号，控制电动闸阀(4)完全打开，使瓦斯在经过孔口防喷装置(1)的四通管(9)右管口分流进入上抽气管(10)，经除渣水箱后经连通管从抽采主管路(12)排出，水和残渣在自身重力的作用下，通过孔口防喷装置(1)的下排渣管(11)流出；

d.同时PLC智能控制柜(2)向网络交换机(6)发送报警信息，网络交换机(6)再将信息传到煤矿信息管控平台(7)，进行报警信息的记录；

e.当压力传感器(3)的数值降到90kPa以下，压力传感器(3)向PLC控制箱(2)发送安全信号，在PLC控制箱(2)收到安全信号之后进一步向电动闸阀(4)发送动作信号，使电动闸阀(4)减小开口程度至正常工作状态，继续进行打孔作业；

f.打钻工作结束后，通过煤矿信息管控平台(7)，确认发生喷孔事故的次数。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于：所述短时间内压力增幅较大时的短时间为0.1s，压力增幅为50kPa。