[发明专利]矿工井下瓦斯安全自救装置

说明书

技术领域

本发明公开的矿工井下瓦斯安全自救装置属矿山灾害监控与应急救援保障技术领域，具体涉及的是在矿工安全帽设置微机或微处理器及其软件管理控制的智能化自救安全装置, 能在井下发生瓦斯等灾害时通过微机或微处理器驱动自动报警和自动供氧系统进行矿工安全自救的装置。

背景技术

    目前，公知的瓦斯报警灯是利用矿灯安全帽进行改装。它能在矿井内瓦斯气体超限时发出闪光报警信号,提醒矿工注意安全。但是，当煤矿井下发生火灾、瓦斯和煤尘爆炸事故时，都会产生大量的有害气体，多数遇难矿工由于爆炸波将其震晕，无法将压缩氧装置用于自救，造成有害气体中毒或缺氧窒息等间接伤亡。针对目前的报警系统仅能自动报警，而无法将压缩氧装置与智能报警系统结合，因此研制一种低功耗的、多功能的、安全可靠的、并能在发生瓦斯等灾难时自动打开压缩氧装置的新型自救装置，属迫切需要的任务和课题，对保护矿工的生命安全和矿井的安全生产都具有非常现实的重要意义。

发明内容  

    本发明的目的是：向社会提供这种矿工井下瓦斯安全自救装置，该自救安全装置是一种多功能、低功耗、安全可靠、能在发生瓦斯等灾难时自动打开压缩氧装置的新型安全自救装置。

本发明的技术方案是这样的：这种矿工井下瓦斯安全自救装置，是矿工在井下发生瓦斯灾害自救安全装置，技术特点在于：所述的该自救安全装置是在矿工安全帽设置的微机或微处理器及其软件管理控制的智能化自救安全装置,该自救安全装置还包括有: 智能化灾害报警矿工灯与自动化供氧装置及自动化防护面罩。所述的智能化灾害报警矿工灯与自动化供氧装置及自动化防护面罩都是该安全自救装置的微机或微处理器及其软件管理控制的终端安全自救机构或设置。

   根据以上所述的矿工井下瓦斯安全自救装置，技术特点还有：所述的微机或微处理器及其软件管理控制的是: a.所述的微机或微处理器是单片机或PLC，作为本安全自救装置的控制核心。b.所述的软件是本安全自救装置中用与微机或微处理器配套使用的软件系统。c.所述的微机或微处理器及其软件管理控制的电子电路包括有：灾害信息采集的瓦斯传感器和压力传感器、运算放大电路、A/D转换电路、控制电路及其管理控制的闪烁报警矿工灯与自动供氧装置的电磁阀及自动驱动防护面罩的微型电机和其带动的传动齿轮。所述的灾害信息采集的瓦斯传感器和压力传感器可以自动监测矿井中的瓦斯浓度和井下压力强度。所述的瓦斯传感器和压力传感器是运算放大电路灾害信息的采集与输入端，运算放大电路的输出联接A/D转换电路的输入，A/D转换电路的输出联接微机或微处理器的输入，经过微机或微处理器及其软件进行计算处理，将需要报警和安全自救信息输出给控制电路，由控制电路同时控制的各执行机构动作，实现矿工在井下瓦斯灾害时的自救。 

根据以上所述的矿工井下瓦斯安全自救装置，技术特点还有：所述的微机或微处理器及其软件管理控制的电子电路详细结构是：瓦斯传感器与压力传感器分别监测井下瓦斯浓度和爆炸冲击波压力强度信息并分别输入与两传感器联接的运算放大电路，经过与运算放大电路联接的A/D转换电路进行转换，转换数据再输入微机或微处理器进行数据计算处理，并根据设定的瓦斯浓度阈值、压力强度阈值，智能判断是否由控制电路控制间断输出高低电平使矿工灯闪烁报警、控制驱动电磁阀开通输氧管路、控制驱动微型电机转动齿轮使防护面罩从安全帽顶部自动扣在矿工面部。所述的控制电路带有闪烁报警的矿工灯、开通输氧管路的电磁阀、微型电机（与转动齿轮和防护面罩）多个执行动作机构。

 根据以上所述的矿工井下瓦斯安全自救装置，技术特点还有：所述的智能化灾害报警矿工灯是由控制电路输出间断高低电平控制联接的矿灯电路的闪烁报警矿工灯。所述的矿工灯在间断高低电平控制下实现闪烁报警。

根据以上所述的矿工井下瓦斯安全自救装置，技术特点还有：所述的自动化供氧装置由矿工压缩氧装置、压缩氧装置上安装的电磁阀门和手动阀门、阀门连接的输氧管路组成。所述的电磁阀门和手动阀门的结构全面、保险。

根据以上所述的矿工井下瓦斯安全自救装置，技术特点还有：所述的自动化防护面罩包括置于安全帽顶上的防护面罩、安全帽两侧与防护面罩的结合部配套安装的齿轮、带动齿轮转动的并由控制电路控制的且安装于安全帽两侧的微型电机组成。所述的微型电机是控制电路的一路执行动作机构，所述的主动齿轮由微型电机轴驱动，所述的从动齿轮设置于防护面罩两侧并由主动齿轮驱动。