[实用新型]一种自动检测环境的新型矿井支柱

说明书

本实用新型公开了一种自动检测环境的新型矿井支柱，它包含顶座、固定钉、活柱、弹簧、压力传递杆、柱体、压力传感器、控制盒、底座和单片机；顶座下表面设有活柱，底座上表面设有柱体，活柱的下部插入柱体内部，柱体内底端设有压力传感器，上弹簧座和下弹簧座之间设有弹簧，上弹簧座的下表面中心位置处设有压力传递杆，压力传递杆与压力传感器接触，柱体外表面一侧设有控制盒，控制盒内部设有单片机、稳压模块、蓄电池、信息存储模块、信号传输模块和报警模块；该矿井支柱能够实时对井下环境的温湿度、瓦斯浓度、粉尘浓度、顶板压力等信息进行检测，自行存储且可以传输给远程客户端；检测指标超过预设的安全范围时，报警模块可以报警提醒。

技术领域

本实用新型涉及一种矿井支柱，具体为一种自动检测环境的新型矿井支柱，属于采矿装备技术领域。

背景技术

随着我国的煤矿开采深度越来越大，矿山压力的显现越来越明显，导致发生事故的概率也显著增加。“十一五”期间，我国的煤矿安全情况总体稳定、好转，但重大事故仍有发生。在对期间发生的煤矿事故的统计中，顶板事故所占比例较大，每年因顶板事故影响的产量占煤炭总产量的5%左右。大量实践表明：许多煤矿重大事故的发生及其有效控制，都与岩层运动及其所处的力学条件密切相关。其中与岩层运动直接相关的事故，如冒顶事故等，都与采动后顶板岩层的破坏密切相关。由于矿山压力及岩层运动规律掌握不清，因此每年浪费在采煤工作面顶板控制和巷道维护的人力和财力巨大。

此外，煤矿瓦斯爆炸经常被报道。瓦斯爆炸产生的高温高压，促使爆源附近的气体以极大的速度向外冲击，造成人员伤亡，破坏巷道和器材设施，扬起大量煤尘并使之参与爆炸，产生更大的破坏力。另外，爆炸后生成大量的有害气体，造成人员中毒死亡。

因此，煤矿井下环境问题成为当前矿井安全生产发关键。矿井支柱是综采工作面中的重要设备之一，但是现有支柱普遍功能单一，无法检测矿井环境，无法及时报警提醒井下人员注意安全。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种自动检测环境的新型矿井支柱，其高度可以任意调节、移动方便、安全性极大提高、给使用人员带来极大的便利。

为了解决背景技术所存在的问题，本实用新型的技术方案如下：一种自动检测环境的新型矿井支柱，它包含顶座、固定钉、活柱、弹簧、压力传递杆、柱体、压力传感器、上弹簧座、下弹簧座、控制盒、底座和单片机；顶座下表面设有活柱，底座上表面设有柱体，活柱和柱体全部为中空的柱状结构，活柱的下部插入柱体内部，活柱内部顶端设有上弹簧座，柱体内中下部设有下弹簧座，柱体内底端设有压力传感器，上弹簧座和下弹簧座之间设有弹簧，上弹簧座的下表面中心位置处设有压力传递杆，压力传递杆贯穿弹簧内部然后经过下弹簧座与压力传感器接触，柱体外表面一侧设有控制盒，控制盒内部设有单片机、稳压模块、蓄电池、信息存储模块、信号传输模块和报警模块，控制盒外表面设有温度传感器、湿度传感器、甲烷浓度传感器和粉尘浓度传感器；所述的顶座和底座分别通过四根固定钉与矿井的顶板和地面固定；所述的压力传感器、温度传感器、湿度传感器、甲烷浓度传感器和粉尘浓度传感器分别通过导线与单片机电性连接，信息存储模块、信号传输模块、报警模块、蓄电池和计时模块分别通过导线与单片机电性连接，蓄电池和单片机之间设有稳压模块以便于防止过载保护电路。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的弹簧采用高劲度不锈钢弹簧，结构强度高、耐腐蚀、实用寿命长。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的信号传输模块优先选用NRF24L01通信模块，通过高速 SPI 通信即可完成了支柱与远程客户端之间的双向通信，实现了对现场环境信息采集。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的报警模块采用蜂鸣器和红色LED灯管两种报警方式，同时具备声音和闪光两种报警方式，效果更佳明显。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的压力传感器优先选用PX2型重载压力传感器。