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原文传递井下煤仓破拱方法

专利名称：	井下煤仓破拱方法
摘要：	本发明公开了一种井下煤仓破拱方法，按以下步骤进行：第一步骤是监控步骤；第二步骤是破拱步骤；第三步骤是停止破拱；第三步骤后重新执行第一步骤，直到停止煤仓落煤和输送机运煤时，停止执行本井下煤仓破拱方法。本发明利用高压水破拱，破拱能力较强；本发明能够防止喷水管堵塞，并能够在地面监控室远程监控煤仓和输送机的运行状况，及时发现煤仓结拱现象并及时进行破拱。破拱作业根据实际需求调节高压变频水泵的工作频率，较为节能。通过重量监控和报警作业，能够杜绝人工不确定性，防止工作人员因疏忽而未及时发现煤仓结拱的现象，保证煤仓出现结拱时，能够及时得到处理。
专利类型：	发明专利
申请人：	郑州大学
发明人：	张建立;邹云;刘康康;陈中中;王晓洁;李延民;肖献国;庄森
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T11:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
申请号：	CN202010086279.5
公开号：	CN111056155A
代理机构：	郑州豫开专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	王金
分类号：	B65D88/70;B65D90/48;B65D90/00;B;B65;B65D;B65D88;B65D90;B65D88/70;B65D90/48;B65D90/00
申请人地址：	450001 河南省郑州市高新技术产业开发区科学大道100号
主权项：	1.井下煤仓破拱方法，用于发现煤仓结拱并进行破拱，其特征在于：煤仓顶部对称设有两个拍摄方向倾斜朝下的顶部摄像头，煤仓底部对称设有两个拍摄方向倾斜朝上的底部摄像头；煤仓底端设有出煤口，出煤口下方设有用于输送煤的输送机，煤仓底部设有水力煤仓破拱装置；水力煤仓破拱装置包括安装座，安装座包括顶板和连接在顶板一侧下方的安装座侧壁，安装座侧壁通过安装架安装在煤仓侧壁底部；顶板向下连接有至少一个弹簧，弹簧的下端连接有橡胶或塑料制成的盖板，盖板下方设有开口朝上的喷水管，喷水管由橡胶制成，盖板用于防止煤落入喷水管；喷水管由安装座的下方延伸出安装座和煤仓侧壁并连接外置的水源，煤仓侧壁外部的喷水管上设有高压变频水泵；安装架连接有电动推杆，电动推杆的伸出杆滑动穿过安装座侧壁且其端部连接有动力盘，动力盘设有上下通透的安装孔，喷水管的顶部穿过动力盘的安装孔；电动推杆的伸出杆朝向煤仓水平截面的中部；喷水管在电动推杆和动力盘的带动下具有喷水位置和存放位置；喷水位置下的喷水管顶端伸出盖板，存放位置下的喷水管顶端与盖板相压接；喷水管位于喷水位置时，在弹簧的弹力作用下，盖板底端低于喷水管顶端0.5－1.5厘米；煤仓外设有现场电控装置，现场电控装置连接各顶部摄像头、各底部摄像头、高压变频水泵以及电动推杆；地面设有监控室，监控室内设有地面电控装置，地面电控装置连接有显示屏，现场电控装置通过线路连接地面电控装置；高压变频水泵的出水口处设有压力传感器，压力传感器与现场电控装置相连接；在煤仓落煤和输送机运煤的正常工作中，现场电控装置将各顶部摄像头和各底部摄像头拍摄的煤仓内的图像传送给地面电控装置，并最终显示在显示屏上；输送机的输送带接收煤仓中下落的煤并将煤运出；井下煤仓破拱方法按以下步骤进行：第一步骤是监控步骤；在煤仓落煤和输送机运煤的正常工作中，监控室内的工作人员通过显示屏监测煤仓内的情形，当煤仓内出现结拱现象时，进行第二步骤；第二步骤是破拱步骤；工作人员通过地面电控装置和现场电控装置控制电动推杆的伸出杆伸出，将喷水管的顶部推出盖板；工作人员控制电动推杆的伸出量，使喷水管的喷水角度正对结拱部位；工作人员通过地面电控装置和现场电控装置启动高压变频水泵，喷水管向结拱部位喷射高压水流进行破拱；高压变频水泵启动时以其最低频率运行，然后现场电控装置增加高压变频水泵的运行频率，直到压力传感器检测到的高压变频水泵的出口压力大于等于5MPa；破拱过程中，工作人员通过显示屏监测煤仓内的情形，当结拱部位过高造成高压水流冲击不到结拱部位、或者高压水流持续冲击结拱部位15秒钟以上未有效破拱时，工作人员通过地面电控装置和现场电控装置增加高压变频水泵的运行频率，直到压力传感器检测到的高压变频水泵的出口压力大于等于6MPa；工作人员通过显示屏监测煤仓内的情形，当6MPa的高压水流持续冲击结拱部位15秒钟以上未有效破拱时，工作人员通过地面电控装置和现场电控装置控制高压变频水泵的以其最高频率运行，此时高压变频水泵的出口压力大于等于7MPa；工作人员通过显示屏监测煤仓内的情形，结拱部位破拱后，或者高压变频水泵以最高频率运行15秒钟以上未能有效破拱时，进入第三步骤；第三步骤是停止破拱；工作人员通过地面电控装置和现场电控装置关闭高压变频水泵，控制电动推杆使其伸出杆收回，将喷水管拉回至盖板下方并与盖板紧压配合；当第二步骤中高压变频水泵以最高频率运行15秒钟以上未能有效破拱时，在停止破拱后，工作人员进入井下，在煤仓处对煤仓进行人工维护；第三步骤后重新执行第一步骤，直到停止煤仓落煤和输送机运煤时，停止执行本井下煤仓破拱方法。 2.根据权利要求1所述的井下煤仓破拱方法，其特征在于：输送机的输送带的外表面均匀嵌设有多个无线称重传感器，地面电控装置连接有第一声光报警器，现场电控装置连接有第二声光报警器和无线通讯模块；各无线称重传感器通过无线通讯模块与现场电控装置相连接；第一步骤中还进行重量监控和报警作业；重量监控和报警作业是：在煤仓落煤和输送机运煤的正常工作中，现场电控装置持续统计各无线称重传感器检测到的实时重量的总和，将该总和称为SUM；当15秒钟内SUM值下降大于等于10%时，现场电控装置向地面电控装置发出信号，现场电控装置和地面电控装置分别控制第二声光报警器和第一声光报警器工作，在井下和地面监控室同时发出声光报警信号，提醒工作人员及时确认煤仓是否发生结拱，并及时开启破拱步骤。 3.根据权利要求1所述的井下煤仓破拱方法，其特征在于：高压变频水泵的进水口处的喷水管上串联有加热水箱，加热水箱内设有电加热器，加热水箱内设有温度传感器，电加热器和温度传感器分别通过线路连接现场电控装置；在煤体的粘性较大并造成一天内煤仓结拱的平均破拱时间大于等于10秒钟时，工作人员通过地面电控装置控制现场电控装置启动加热作业；加热作业是：当水箱内的水温小于等于50℃时，现场电控装置启动电加热器；当水箱内的水温大于等于60℃时，现场电控装置关闭电热器；加热作业与第一至第三步骤不分先后顺序。 4.根据权利要求1所述的井下煤仓破拱方法，其特征在于：煤仓的侧壁顶部对应于每一个顶部摄像头连接有上安装箱，煤仓的侧壁底部对应于每一个底部摄像头连接有下安装箱；上安装箱和下安装箱均位于煤仓的侧壁外部，煤仓的侧壁对应于每个上安装箱和每个下安装箱均设有透明的玻璃钢板，玻璃钢板与煤仓侧壁的内表面相齐平；每个下安装箱处的玻璃钢板的外表面均设有摄像用称重传感器；顶部摄像头位于所述上安装箱内，底部摄像头位于所述下安装箱内；每个上安装箱内和每个下安装箱内分别设有微型减速电机，微型减速电机的输出轴伸出对应的玻璃钢板并连接有清洁杆，微型减速电机的输出轴与玻璃钢板通过微型轴承转动连接；清洁杆包括金属杆、与金属杆固定连接的橡胶条以及与橡胶条固定连接的耐磨绒布层；微型减速电机的输出轴穿过耐磨绒布层和橡胶条与金属杆固定连接，耐磨绒布层与对应的玻璃钢板的外表面相压接；摄像用称重传感器和微型减速电机分别与现场电控装置相连接；在第一步骤至第三步骤的进行过程中，现场电控装置控制各上安装箱内的微型减速电机带动清洁杆持续旋转，保证各上安装箱处的玻璃钢板保持透明状态；在第一步骤的进行过程中，当摄像用称重传感器的检测数据小于2公斤时，现场电控装置打开与该摄像用称重传感器相对应的微型减速电机，保证该摄像用称重传感器处的玻璃钢板保持透明状态。 5.根据权利要求1所述的井下煤仓破拱方法，其特征在于：所述喷水管的管壁内预埋有三层钢丝网套。 6.根据权利要求1－5中任一项所述的井下煤仓破拱方法，其特征在于：安装座侧壁以外的顶板向下连接有煤帘，煤帘包括两个以上相邻设置的挡片，挡片由橡胶或塑料制成，各挡片的顶部分别固定连接在安装座的顶板上。 7.根据权利要求6所述的井下煤仓破拱方法，其特征在于：所述喷水管顶部连接有橡胶制成的托盘，托盘顶面与喷水管顶端相平齐。
所属类别：	发明专利