1.一种煤矿井下自动化瓦斯防爆系统,其特征在于,包括:
双排软管(1),该双排软管(1)包括正压管道(103)和负压管道(104),所述正压管道(103)和负压管道(104)并排固定连接在一起;其中,所述正压管道(103)用于将矿井外部空气向矿井内部输送,所述负压管道(104)用于将矿井内部空气向矿井外部输送;所述双排软管(1)的上部固定连接有吊环(2),所述双排软管(1)的下部安装有转动式阀门(3);
轨道机器人(6),所述轨道机器人(6)安装在双排软管(1)的下部,并依靠双排软管(1)为支撑能够往返爬行,所述双排软管(1)的两侧开设有轨道槽(101),且双排软管(1)的下部中心设有与轨道机器人(6)上动力输出的蜗杆(100)啮合的齿条(105);
所述轨道机器人(6)上还安装有用于检测瓦斯浓度的瓦斯检定器(601)、用于供电的蓄电池(607)、用于采集信息和控制输出的单片机控制器(608)以及用于开关转动式阀门(3)的执行机构(9)。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下自动化瓦斯防爆系统,其特征在于:所述转动式阀门(3)包括圆形的阀片(305)和橡胶密封片(301),所述橡胶密封片(301)的边缘通过密封胶固定粘接在双排软管(1)上,所述阀片(305)转动安装在双排软管(1)和橡胶密封片(301)之间,所述阀片(305)的中心固定连接有十字旋钮(303),所述橡胶密封片(301)、阀片(305)和双排软管(1)上分别开设有相互对齐设置的通孔(302)、弧形孔(306)以及风孔(307),且所述橡胶密封片(301)的中心开设有便于十字旋钮(303)露出的预留孔(304)。
3.根据权利要求2所述的一种煤矿井下自动化瓦斯防爆系统,其特征在于:所述执行机构(9)包括有电动推杆(901)以及与所述十字旋钮(303)配合使用的竖直柱(908),所述电动推杆(901)安装在轨道机器人(6)的底部,所述轨道机器人(6)的内部开设有相互连通的条形槽(609)和圆形槽(610),所述电动推杆(901)的上端与所述条形槽(609)内部的条形杆(902)固定连接,所述圆形槽(610)的内部安装有圆柱块(903),所述圆柱块(903)的表面设置有螺旋槽(904),所述条形杆(902)端部的滑头(905)阻尼滑动安装在螺旋槽(904)内,所述圆柱块(903)上端的细杆端部固定连接有圆板(907),所述竖直柱(908)设置有两组,且两组竖直柱(908)固定连接在所述圆板(907)的上部表面,所述圆形槽(610)的上端设置有细口部(906)。
4.根据权利要求3所述的一种煤矿井下自动化瓦斯防爆系统,其特征在于:所述轨道机器人(6)上还安装有用于准确定位转动式阀门(3)的第三接近传感器(613)以及用于检测转动式阀门(3)状态的气压传感器(612),所述第三接近传感器(613)与所述气压传感器(612)均固定安装在所述轨道机器人(6)的支撑架(614)上,且第三接近传感器(613)的感应端以及气压传感器(612)的感应端均与所述转动式阀门(3)对齐,所述第三接近传感器(613)与所述气压传感器(612)的信号输出端均与所述单片机控制器(608)的信号输入端电性连接。
5.根据权利要求4所述的一种煤矿井下自动化瓦斯防爆系统,其特征在于:所述轨道机器人(6)的上部安装有正反转减速电机(300)和蜗杆(100),所述正反转减速电机(300)受控于所述单片机控制器(608),且所述正反转减速电机(300)的输出端通过齿轮(200)与所述蜗杆(100)传动连接,所述蜗杆(100)与所述齿条(105)啮合。
6.根据权利要求5所述的一种煤矿井下自动化瓦斯防爆系统,其特征在于:还包括有充电机构(8)、用于限制轨道机器人(6)行驶终点和起点的第一接近传感器(602)和第二接近传感器(604),所述第二接近传感器(604)和第一接近传感器(602)分别安装在轨道机器人(6)的首尾两端,所述充电机构(8)设置在轨道机器人(6)的行驶起点上,轨道机器人(6)上安装有与充电机构(8)配合插接充电的充电插头(603)。
7.根据权利要求1所述的一种煤矿井下自动化瓦斯防爆系统,其特征在于:还包括有连接头(4),所述连接头(4)用于将两个双排软管(1)的端部连接起来,用于延长或缩短双排软管(1)的总长度;其中,所述连接头(4)包括插接部(401)和螺纹部(403),所述螺纹部(403)的一端转动安装在所述插接部(401)中,且螺纹部(403)上设置有叶轮部(402),所述插接部(401)固定插接在双排软管(1)无螺纹的一端,且双排软管(1)的另一端内部设置有与螺纹部(403)配合的螺纹口(102)。
8.根据权利要求1所述的一种煤矿井下自动化瓦斯防爆系统,其特征在于:所述双排软管(1)设置为一体式的塑料软管,所述轨道机器人(6)的支撑架(614)的上端连接有保持架(605),所述保持架(605)的内部活动安装有滚珠(606),所述滚珠(606)的下部滚动安装在所述轨道槽(101) 内。
9.一种煤矿井下自动化瓦斯防爆方法,其特征在于,采用权利要求1‑8任意一项所述煤矿井下自动化瓦斯防爆系统,具体包括以下步骤:
S1、以矿井矿道的交叉点作为起始点,在起始点上设充电机构(8),并在充电机构(8)处连接双排软管(1)向各个矿道进行铺设,铺设在矿道顶部的挂架(5)上;
S2、在铺设双排软管(1)过程中,采用连接头(4)进行长度延伸,在铺设管道的末端上的矿道顶部安装一用于终点限位的挡板(7);
S3、在S1中的起始点上架设两组与矿井外部连通的气泵,两组气泵分别通过管道与双排软管(1)的正压管道(103)、负压管道(104)连通;
S4、调试运行,轨道机器人(6)在双排软管的下部爬行,当检测到瓦斯浓度超标时,就近选择两处或多处转动式阀门(3)进行开启,通过第三接近传感器(613)可以定位转动式阀门(3),通过气压传感器(612)可以检测转动式阀门(3)的状态;
S5、当检测到瓦斯浓度降低到符合要求后,轨道机器人(6)行驶到转动式阀门(3)处,关闭转动式阀门(3)。
10.根据权利要求9所述的一种煤矿井下自动化瓦斯防爆方法,其特征在于,在轨道机器人(6)上还安装有显示屏和报警器,并以双排软管(1)上与起始点之间的距离进行标定坐标,显示屏用于显示瓦斯浓度超标位置的坐标,便于人工现场处理。