一种煤矿地质漏水警报设备及其使用方法与流程

1.本发明涉及煤矿地质漏水警报技术领域，尤其涉及一种煤矿地质漏水警报设备及其使用方法。


背景技术：

2.煤矿是人类在富含煤炭的矿区开采煤炭资源的区域，一般分为井工煤矿和露天煤矿，当煤层离地表远时，一般选择向地下开掘巷道采掘煤炭，此为井工煤矿，当煤层距地表的距离很近时，一般选择直接剥离地表土层挖掘煤炭，此为露天煤矿，我国绝大部分煤矿属于井工煤矿；在进行对井工煤矿开采时，需要对地下矿井水渗透的问题注意，需要实时监控，防患于未然。
3.现有的监测方法一般通过人工巡视，巡视的周期较长，监测的效果不佳，在发生危险时，不能及时发现，危险发生率较高，因此，需要对其进行改进。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中的监测方法一般通过人工巡视，巡视的周期较长，监测的效果不佳，在发生危险时，不能及时发现，危险发生率较高的问题，而提出的一种煤矿地质漏水警报设备及其使用方法。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种煤矿地质漏水警报设备，包括支撑架，还包括：转动连接在所述支撑架表面的第一转杆，所述第一转杆的外壁固定连接有卷线轮，所述支撑架的表面转动连接有紧线轮，所述紧线轮与紧线轮之间传动连接有钢丝绳；固定连接在所述钢丝绳自由端的第一配重块；固定连接在所述支撑架表面的支撑盒，所述支撑盒内设置有第二配重块，所述钢丝绳贯穿第二配重块和支撑盒，所述钢丝绳与第二配重块滑动连接；固定连接在所述支撑架表面的报警器，所述支撑盒的内壁固定连接有第一限位开关，所述第一限位开关与报警器电性连接，所述第一限位开关与第二配重块之间能相抵能分离。
6.为了方便对漏水提供第二级报警，优选地，所述第一配重块的侧壁开有进水槽，所述第一配重块的内壁开有活塞腔和通道，所述活塞腔内滑动连接有活塞板，所述活塞板与第一配重块之间固定连接有第一弹簧，其中，所述通道内滑动连接有推板，所述推板与第一配重块之间固定连接有第二弹簧，所述通道内固定连接有第二限位开关，所述第二限位开关与推板之间能相抵能分离，以及所述第二限位开关与报警器电性连接，所述第二限位开关与第一限位开关并联。
7.为了方便提高煤矿井内水流的流通速度，进一步地，所述第一配重块的侧壁转动连接有第三转杆，所述第三转杆的外壁固定连接有叶轮，所述叶轮与进水槽位于同一侧，其中，所述第一配重块的内壁设置有第一动力机构，所述第一动力机构用于驱动第三转杆进行旋转。
8.为了方便驱动第三转杆进行旋转，更进一步地，所述第一动力机构包括：固定连接
在所述推板侧壁的推杆，所述推杆的自由端固定连接有第一齿条；开设在所述第一配重块内壁的凹槽，所述凹槽内转动连接有第二转杆，所述第二转杆的外壁固定连接有第一齿轮和第一锥齿轮，所述第一齿轮与第一齿条相互啮合；固定连接在所述第三转杆外壁的第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与第一锥齿轮相互啮合。
9.为了方便排出煤矿井内的水，进一步地，所述支撑架的表面固定连接有抽吸泵，所述抽吸泵与报警器串联，所述抽吸泵的进口端固定连接有进水管，所述进水管位于煤矿井内，所述抽吸泵的出口端固定连接有排水管。
10.为了方便对煤矿井口进行加固处理，更进一步地，还包括：固定连接在所述支撑架底部的支撑环，所述支撑环的表面转动连接有齿环，所述齿环的表面开有多个第一滑槽；转动连接在所述支撑环表面的第四转杆，所述第四转杆的外壁固定连接有第二齿轮，所述第二齿轮与齿环相互啮合；开设在所述支撑环表面的多个第二滑槽，所述第二滑槽内滑动连接有滑条，所述滑条的表面固定连接有滑柱，所述滑柱滑动连接在第一滑槽内，所述滑条的表面固定连接有加固板；设置在所述支撑架表面的第二动力机构，所述第二动力机构用于驱动第四转杆进行旋转。
11.为了方便驱动第四转杆进行旋转，更进一步地，所述第二动力机构包括：转动连接在所述支撑架表面的第五转杆，所述第五转杆的外壁固定连接有第三齿轮，所述第五转杆与抽吸泵的泵轴之间传动连接有链条；固定连接在所述第四转杆外壁的第四齿轮；滑动连接在所述支撑架表面的衔接板，所述衔接板的表面对称固定连接有第二齿条，其中一个所述第二齿条与第四齿轮相互啮合，其中另一个所述第二齿条与第三齿轮相互啮合，所述衔接板与支撑架之间固定连接有第三弹簧。
12.为了方便限制衔接板的移动范围，更进一步地，所述支撑架的表面开有第三滑槽，所述衔接板的底部固定连接有滑块，所述滑块滑动连接在第三滑槽内，所述滑块呈t形。
13.为了防止煤矿井内的漂浮物进入活塞腔内，进一步地，所述进水槽内固定连接有过滤网。
14.一种煤矿地质漏水警报使用方法，操作步骤如下：步骤一：将漏水警报设备移动至待监测的煤矿井处；步骤二：漏水时，在浮力作用下，松弛的监测绳实现第一级报警；步骤三：漏水时，在水压的作用下实现第二级报警；步骤四：对煤矿井内壁进行加固处理。
15.与现有技术相比，本发明提供了一种煤矿地质漏水警报设备，具备以下有益效果：1、该煤矿地质漏水警报设备，通过将支撑架移动至待监测的煤矿井处，手持把手松放钢丝绳，使第一配重块到达煤矿井底，当发生漏水现象时，在浮力的作用下，使钢丝绳比较松弛，在第二配重块重力的作用下，使第二配重块下降，当第二配重块与第一限位开关相抵时，报警器实现报警，无需人工巡视，在发生危险时能够及时发现，降低危险发生率，提高了安全性能。
16.2、该煤矿地质漏水警报设备，当出现漏水现象时，煤矿井内的水流从进水槽进入活塞腔内，在水压和气压的作用下，使推板往第二限位开关方向移动，当推板与第二限位开关相抵时，报警器实现报警，只要第一限位开关或第一限位开关闭合，报警器均可实现报警，从而进一步提高了安全性能，只要第一限位开关或第二限位开关闭合，抽吸泵即可进行
工作，从而便于将煤矿井内的水流抽出。
17.3、该煤矿地质漏水警报设备，当发生漏水现象时，推板带动推杆进行移动，推杆带动第一齿条进行移动，第一齿条带动第三转杆进行旋转，第三转杆带动叶轮进行旋转，从而提高进水槽周围水流的流动速度，便于煤矿井内的水进入进水槽内。
18.4、该煤矿地质漏水警报设备，当抽吸泵进行工作时，在链条的传动作用下，使第五转杆进行旋转，第五转杆带动第三齿轮进行旋转，第三齿轮带动齿环进行旋转，齿环带动滑柱在第一滑槽内滑动，滑柱带动滑条在第二滑槽内滑动，从而使加固板与煤矿井内壁相抵，进而提高了煤矿井口的稳固性。
附图说明
19.图1为本发明提出的一种煤矿地质漏水警报设备的结构示意图；图2为本发明提出的一种煤矿地质漏水警报设备中的支撑盒剖视结构示意图；图3为本发明提出的一种煤矿地质漏水警报设备中的第一配重块剖视结构示意图；图4为本发明提出的一种煤矿地质漏水警报设备图3中的a处结构放大示意图；图5为本发明提出的一种煤矿地质漏水警报设备中的第一动力机构结构示意图；图6为本发明提出的一种煤矿地质漏水警报设备中的部分结构示意图；图7为本发明提出的一种煤矿地质漏水警报设备图6中的b处结构放大示意图。
20.图中：1、支撑架；101、卷线轮；102、紧线轮；103、钢丝绳；104、第一配重块；105、支撑盒；106、第二配重块；107、第一限位开关；108、报警器；109、第一转杆；2、进水槽；201、活塞腔；202、活塞板；203、第一弹簧；204、通道；205、推板；206、第二弹簧；207、第二限位开关；3、推杆；301、凹槽；302、第一齿条；303、第二转杆；304、第一齿轮；305、第一锥齿轮；306、第二锥齿轮；307、第三转杆；308、叶轮；4、抽吸泵；401、进水管；402、排水管；403、支撑环；404、齿环；405、第二齿轮；406、第四转杆；407、第三弹簧；408、链条；5、第一滑槽；501、滑柱；502、第二滑槽；503、滑条；504、加固板；505、第五转杆；506、第三齿轮；507、第二齿条；508、衔接板；509、第四齿轮；6、第三滑槽；601、滑块；602、过滤网。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
22.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1：
23.参照图1-图2，一种煤矿地质漏水警报设备，包括支撑架1，还包括：转动连接在支撑架1表面的第一转杆109，第一转杆109的外壁固定连接有卷线轮101，支撑架1的表面转动连接有紧线轮102，紧线轮102与紧线轮102之间传动连接有钢丝绳103；固定连接在钢丝绳
103自由端的第一配重块104；固定连接在支撑架1表面的支撑盒105，支撑盒105内设置有第二配重块106，钢丝绳103贯穿第二配重块106和支撑盒105，钢丝绳103与第二配重块106滑动连接；固定连接在支撑架1表面的报警器108，支撑盒105的内壁固定连接有第一限位开关107，第一限位开关107与报警器108电性连接，第一限位开关107与第二配重块106之间能相抵能分离。
24.需要补充说明的是，第一转杆109的外壁固定连接有把手。
25.在使用时，将支撑架1移动至待监测的煤矿井处，手持把手松放钢丝绳103，使第一配重块104到达煤矿井底，当发生漏水现象时，在浮力的作用下，使钢丝绳103比较松弛，在第二配重块106重力的作用下，使第二配重块106下降，当第二配重块106与第一限位开关107相抵时，报警器108实现报警，无需人工巡视，在发生危险时能够及时发现，降低危险发生率，提高了安全性能。
实施例2：
26.参照图3-图5，与实施例1基本相同，更进一步的是，增加了对漏水提供第二级报警的具体实施方案。
27.参照图3-图5，第一配重块104的侧壁开有进水槽2，第一配重块104的内壁开有活塞腔201和通道204，活塞腔201内滑动连接有活塞板202，活塞板202与第一配重块104之间固定连接有第一弹簧203，其中，通道204内滑动连接有推板205，推板205与第一配重块104之间固定连接有第二弹簧206，通道204内固定连接有第二限位开关207，第二限位开关207与推板205之间能相抵能分离，以及第二限位开关207与报警器108电性连接，第二限位开关207与第一限位开关107并联。
28.当出现漏水现象时，煤矿井内的水流从进水槽2进入活塞腔201内，在水压的作用下，推动活塞板202在活塞腔201内下降，从而推动活塞腔201内的气流进入通道204内，在气压的作用下，使推板205往第二限位开关207方向移动，当推板205与第二限位开关207相抵时，报警器108实现报警，只要第一限位开关107或第一限位开关107闭合，报警器108均可实现报警，从而进一步提高了安全性能。
29.当煤矿井内的水流处理排出后，在第一弹簧203和第二弹簧206的作用下，推板205和活塞板202回到原位，从而使进水槽2内残留的水排出，便于下次使用。
30.为了防止煤矿井内的漂浮物进入活塞腔201内，进水槽2内固定连接有过滤网602。
实施例3：
31.参照图3-图5，与实施例2基本相同，更进一步的是，增加了提高煤矿井内水流的流通速度的具体实施方案。
32.参照图3-图5，第一配重块104的侧壁转动连接有第三转杆307，第三转杆307的外壁固定连接有叶轮308，叶轮308与进水槽2位于同一侧，其中，第一配重块104的内壁设置有第一动力机构，第一动力机构用于驱动第三转杆307进行旋转。
33.参照图3-图5，第一动力机构包括：固定连接在推板205侧壁的推杆3，推杆3的自由端固定连接有第一齿条302；开设在第一配重块104内壁的凹槽301，凹槽301内转动连接有第二转杆303，第二转杆303的外壁固定连接有第一齿轮304和第一锥齿轮305，第一齿轮304
与第一齿条302相互啮合；固定连接在第三转杆307外壁的第二锥齿轮306，第二锥齿轮306与第一锥齿轮305相互啮合。
34.当发生漏水现象时，推板205带动推杆3进行移动，推杆3带动第一齿条302进行移动，第一齿条302带动第一齿轮304进行旋转，第一齿轮304带动第二转杆303进行旋转，第二转杆303带动第一锥齿轮305进行旋转，第一锥齿轮305带动第二锥齿轮306进行旋转，第二锥齿轮306带动第三转杆307进行旋转，第三转杆307带动叶轮308进行旋转，从而提高进水槽2周围水流的流动速度，便于煤矿井内的水进入进水槽2内。
实施例4：
35.参照图6，与实施例3基本相同，更进一步的是，增加了方便排出煤矿井内的水的具体实施方案。
36.参照图6，支撑架1的表面固定连接有抽吸泵4，抽吸泵4与报警器108串联，抽吸泵4的进口端固定连接有进水管401，进水管401位于煤矿井内，抽吸泵4的出口端固定连接有排水管402。
37.当发生漏水现象时，只要第一限位开关107或第二限位开关207闭合，抽吸泵4即可进行工作，从而便于将煤矿井内的水流抽出。
实施例5：
38.参照图6-图7，与实施例4基本相同，更进一步的是，增加了对煤矿井口进行加固处理的具体实施方案。
39.由于雨水经过土层渗入矿道的过程会使得矿道上方的土质结构变得松动，容易产生塌方的危险，因此，参照图6-图7，本煤矿地质漏水警报设备还包括：固定连接在支撑架1底部的支撑环403，支撑环403的表面转动连接有齿环404，齿环404的表面开有多个第一滑槽5；转动连接在支撑环403表面的第四转杆406，第四转杆406的外壁固定连接有第二齿轮405，第二齿轮405与齿环404相互啮合；开设在支撑环403表面的多个第二滑槽502，第二滑槽502内滑动连接有滑条503，滑条503的表面固定连接有滑柱501，滑柱501滑动连接在第一滑槽5内，滑条503的表面固定连接有加固板504；设置在支撑架1表面的第二动力机构，第二动力机构用于驱动第四转杆406进行旋转。
40.参照图6-图7，第二动力机构包括：转动连接在支撑架1表面的第五转杆505，第五转杆505的外壁固定连接有第三齿轮506，第五转杆505与抽吸泵4的泵轴之间传动连接有链条408；固定连接在第四转杆406外壁的第四齿轮509；滑动连接在支撑架1表面的衔接板508，衔接板508的表面对称固定连接有第二齿条507，其中一个第二齿条507与第四齿轮509相互啮合，其中另一个第二齿条507与第三齿轮506相互啮合，衔接板508与支撑架1之间固定连接有第三弹簧407。
41.需要补充说明的是，第五转杆505与抽吸泵4的泵轴外壁均固定连接有链轮，链条408传动连接在链轮上。
42.当抽吸泵4进行工作时，在链条408的传动作用下，使第五转杆505进行旋转，第五转杆505带动第三齿轮506进行旋转，第三齿轮506带动第二齿条507进行移动，第二齿条507带动第四齿轮509进行旋转，第四齿轮509带动第四转杆406进行旋转，第四转杆406带动第
二齿轮405进行旋转，第二齿轮405带动齿环404进行旋转，齿环404带动滑柱501在第一滑槽5内滑动，滑柱501带动滑条503在第二滑槽502内滑动，从而使加固板504与煤矿井内壁相抵，进而提高了煤矿井口的稳固性。
43.支撑架1的表面开有第三滑槽6，衔接板508的底部固定连接有滑块601，滑块601滑动连接在第三滑槽6内，由于滑块601只能在第三滑槽6内移动，因此，能够限制衔接板508的移动范围，为了方便提高本设备的稳定性，滑块601呈t形。
44.一种煤矿地质漏水警报使用方法，操作步骤如下：步骤一：将支撑架1移动至待监测的煤矿井处；步骤二：当发生漏水现象时，在浮力的作用下，使钢丝绳103比较松弛，在第二配重块106重力的作用下，使第二配重块106下降，当第二配重块106与第一限位开关107相抵时，报警器108实现第一级报警；步骤三：当出现漏水现象时，煤矿井内的水流从进水槽2进入活塞腔201内，在水压和气压的作用下，使推板205往第二限位开关207方向移动，当推板205与第二限位开关207相抵时，报警器108实现第二级报警；步骤四：当抽吸泵4进行工作时，第五转杆505带动齿环404进行旋转，齿环404带动滑柱501在第一滑槽5内滑动，滑柱501带动滑条503在第二滑槽502内滑动，从而使加固板504与煤矿井内壁相抵，进而实现对煤矿井内壁进行加固处理。
45.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种煤矿地质漏水警报设备，包括支撑架（1），其特征在于，还包括：转动连接在所述支撑架（1）表面的第一转杆（109），所述第一转杆（109）的外壁固定连接有卷线轮（101），所述支撑架（1）的表面转动连接有紧线轮（102），所述紧线轮（102）与紧线轮（102）之间传动连接有钢丝绳（103）；固定连接在所述钢丝绳（103）自由端的第一配重块（104）；固定连接在所述支撑架（1）表面的支撑盒（105），所述支撑盒（105）内设置有第二配重块（106），所述钢丝绳（103）贯穿第二配重块（106）和支撑盒（105），所述钢丝绳（103）与第二配重块（106）滑动连接；固定连接在所述支撑架（1）表面的报警器（108），所述支撑盒（105）的内壁固定连接有第一限位开关（107），所述第一限位开关（107）与报警器（108）电性连接，所述第一限位开关（107）与第二配重块（106）之间能相抵能分离。2.根据权利要求1所述的一种煤矿地质漏水警报设备，其特征在于，所述第一配重块（104）的侧壁开有进水槽（2），所述第一配重块（104）的内壁开有活塞腔（201）和通道（204），所述活塞腔（201）内滑动连接有活塞板（202），所述活塞板（202）与第一配重块（104）之间固定连接有第一弹簧（203），其中，所述通道（204）内滑动连接有推板（205），所述推板（205）与第一配重块（104）之间固定连接有第二弹簧（206），所述通道（204）内固定连接有第二限位开关（207），所述第二限位开关（207）与推板（205）之间能相抵能分离，以及所述第二限位开关（207）与报警器（108）电性连接，所述第二限位开关（207）与第一限位开关（107）并联。3.根据权利要求2所述的一种煤矿地质漏水警报设备，其特征在于，所述第一配重块（104）的侧壁转动连接有第三转杆（307），所述第三转杆（307）的外壁固定连接有叶轮（308），所述叶轮（308）与进水槽（2）位于同一侧，其中，所述第一配重块（104）的内壁设置有第一动力机构，所述第一动力机构用于驱动第三转杆（307）进行旋转。4.根据权利要求3所述的一种煤矿地质漏水警报设备，其特征在于，所述第一动力机构包括：固定连接在所述推板（205）侧壁的推杆（3），所述推杆（3）的自由端固定连接有第一齿条（302）；开设在所述第一配重块（104）内壁的凹槽（301），所述凹槽（301）内转动连接有第二转杆（303），所述第二转杆（303）的外壁固定连接有第一齿轮（304）和第一锥齿轮（305），所述第一齿轮（304）与第一齿条（302）相互啮合；固定连接在所述第三转杆（307）外壁的第二锥齿轮（306），所述第二锥齿轮（306）与第一锥齿轮（305）相互啮合。5.根据权利要求2所述的一种煤矿地质漏水警报设备，其特征在于，所述支撑架（1）的表面固定连接有抽吸泵（4），所述抽吸泵（4）与报警器（108）串联，所述抽吸泵（4）的进口端固定连接有进水管（401），所述进水管（401）位于煤矿井内，所述抽吸泵（4）的出口端固定连接有排水管（402）。6.根据权利要求5所述的一种煤矿地质漏水警报设备，其特征在于，还包括：
固定连接在所述支撑架（1）底部的支撑环（403），所述支撑环（403）的表面转动连接有齿环（404），所述齿环（404）的表面开有多个第一滑槽（5）；转动连接在所述支撑环（403）表面的第四转杆（406），所述第四转杆（406）的外壁固定连接有第二齿轮（405），所述第二齿轮（405）与齿环（404）相互啮合；开设在所述支撑环（403）表面的多个第二滑槽（502），所述第二滑槽（502）内滑动连接有滑条（503），所述滑条（503）的表面固定连接有滑柱（501），所述滑柱（501）滑动连接在第一滑槽（5）内，所述滑条（503）的表面固定连接有加固板（504）；设置在所述支撑架（1）表面的第二动力机构，所述第二动力机构用于驱动第四转杆（406）进行旋转。7.根据权利要求6所述的一种煤矿地质漏水警报设备，其特征在于，所述第二动力机构包括：转动连接在所述支撑架（1）表面的第五转杆（505），所述第五转杆（505）的外壁固定连接有第三齿轮（506），所述第五转杆（505）与抽吸泵（4）的泵轴之间传动连接有链条（408）；固定连接在所述第四转杆（406）外壁的第四齿轮（509）；滑动连接在所述支撑架（1）表面的衔接板（508），所述衔接板（508）的表面对称固定连接有第二齿条（507），其中一个所述第二齿条（507）与第四齿轮（509）相互啮合，其中另一个所述第二齿条（507）与第三齿轮（506）相互啮合，所述衔接板（508）与支撑架（1）之间固定连接有第三弹簧（407）。8.根据权利要求7所述的一种煤矿地质漏水警报设备，其特征在于，所述支撑架（1）的表面开有第三滑槽（6），所述衔接板（508）的底部固定连接有滑块（601），所述滑块（601）滑动连接在第三滑槽（6）内，所述滑块（601）呈t形。9.根据权利要求2所述的一种煤矿地质漏水警报设备，其特征在于，所述进水槽（2）内固定连接有过滤网（602）。10.一种煤矿地质漏水警报使用方法，采用权利要求1-9任一项所述的一种煤矿地质漏水警报设备，其特征在于，操作步骤如下：步骤一：将漏水警报设备移动至待监测的煤矿井处；步骤二：漏水时，在浮力作用下，松弛的监测绳实现第一级报警；步骤三：漏水时，在水压的作用下实现第二级报警；步骤四：对煤矿井内壁进行加固处理。

技术总结
本发明公开了一种煤矿地质漏水警报设备及其使用方法，属于煤矿地质漏水警报技术领域。包括支撑架，还包括：转动连接在支撑架表面的第一转杆，第一转杆的外壁固定连接有卷线轮，支撑架的表面转动连接有紧线轮，紧线轮与紧线轮之间传动连接有钢丝绳；固定连接在钢丝绳自由端的第一配重块；固定连接在支撑架表面的支撑盒，支撑盒内设置有第二配重块；固定连接在支撑架表面的报警器，支撑盒的内壁固定连接有第一限位开关，第一限位开关与报警器电性连接，第一限位开关与第二配重块之间能相抵能分离，本设备能够自动实现报警，无需人工巡视，在发生危险时能够及时发现，降低危险发生率，提高了安全性能。提高了安全性能。提高了安全性能。


技术研发人员：雷银香 孔令军
受保护的技术使用者：雷银香
技术研发日：2023.05.22
技术公布日：2023/8/16