[发明专利]一种均压瓦斯控制装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿瓦斯控制领域，特别是涉及一种均压瓦斯控制装置及方法。

背景技术

瓦斯异常涌出是我国煤矿普遍存在的灾害现象，瓦斯事故给煤矿的安全生产带来了严重的威胁，地面大气压力快速降低常常引发采空区瓦斯异常涌出而导致工作面瓦斯异常超限，严重影响矿井的安全生产。地面大气压快速下降会引起井下巷道与工作面的气压降低，使得采空区与工作面或巷道之间产生较为明显的风压差，致使采空区瓦斯向巷道或工作面异常涌出，导致瓦斯频繁超限。

目前，采用均压技术实现对工作面或巷道的风压调节，以此来平衡采空区与工作面之间的风压差，现阶段均压技术主要应用于采空区煤自燃防治，而且大都采用人工操作，风压调节具有明显的滞后性，无法实时控制风压使得采空区与工作面和巷道之间的风压差处于合理的范围之内。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够实时控制采空区与工作面和巷道之间的风压差的均压瓦斯控制装置及方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种均压瓦斯控制装置，所述控制装置包括：移动风门、大气压传感器、控制器、瓦斯浓度传感器、驱动机构；

所述移动风门设置在采矿区的工作面回风巷和采空区的交界处；

所述移动风门与所述驱动机构连接，所述驱动机构与所述控制器连接；

所述大气压传感器设置在所述工作面回风巷的地面上；

所述瓦斯浓度传感器设置在所述工作面回风巷；

所述控制器分别与所述大气压传感器和所述瓦斯浓度传感器连接，所述控制器根据所述工作面回风巷的大气压和瓦斯浓度控制所述驱动机构，所述驱动机构驱动所述移动风门移动。

可选的，所述移动风门具体包括：门框、活动门、滚轮、机械限位开关；

所述门框设置在所述交界处的地面上；所述活动门嵌接在所述门框内；

所述滚轮设置在所述活动门的顶端和底端，且位于所述活动门与所述门框之间；

所述机械限位开关与所述活动门固定连接，用于控制所述活动门的开门程度。

可选的，所述控制装置还包括：两个对射红外传感器，所述两个对射红外传感器分别相对设置在所述活动门和所述门框上。

可选的，所述控制装置还包括多个位置红外传感器；多个所述位置红外传感器均与所述控制器连接，多个所述位置红外传感器均设置在所述移动风门的顶端。

可选的，所述驱动机构具体包括：电动推杆、电机；

所述电动推杆分别与所述移动风门和所述电机连接，所述电机与所述控制器连接。

可选的，所述控制装置还包括压力传感器与所述控制器连接；所述压力传感器设置在所述移动风门的表面，所述压力传感器用于检测所述移动风门的压力。

为了实现上述目的，本发明还提供了如下方案：

一种均压瓦斯控制方法，所述控制方法应用于所述的均压瓦斯控制装置，所述控制方法具体包括：

获取所述工作面回风巷中的回风巷大气压和瓦斯浓度；

根据所述回风巷大气压计算所述回风巷大气压的变化率，获得气压变化率；

根据所述气压变化率和所述瓦斯浓度控制所述移动风门的移动。

可选的，所述根据所述气压变化率和所述瓦斯浓度控制所述移动风门的移动具体包括：

根据所述气压变化率计算所述回风巷大气压的下降速率，获得气压下降速率；

当所述气压下降速率大于下降阈值或者所述瓦斯浓度大于浓度阈值，所述控制器控制所述移动风门关门；

当所述所述瓦斯浓度小于浓度阈值时，所述控制器控制所述移动风门开门。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明公开了一种均压瓦斯控制装置及方法，所述大气压传感器设置在所述工作面回风巷的地面上，检测所述工作面回风巷的大气压；所述瓦斯浓度传感器设置在所述工作面回风巷，检测所述工作面回风巷的瓦斯浓度，所述控制器根据所述工作面回风巷的大气压和瓦斯浓度控制所述驱动机构，所述驱动机构驱动所述移动风门移动，实现了大气压的实时自动调节与控制，使得所述采空区与所述工作面回风巷之间的大气压差保持在阈值范围内，提高了自动控制的精确度和效率。

通过控制所述采空区的瓦斯浓度，有效地控制所述采空区瓦斯的异常涌出，防止了工作面回风巷的瓦斯浓度过高。

附图说明