一种矿井安全预警救援装置的制作方法

本发明属于矿井安全技术领域，尤其涉及一种矿井安全预警救援装置。

背景技术：

由于地质及开采条件的限制，矿井生产中，不安全因素较多，经常受到瓦斯、煤尘、火水等的威胁，因此，为确保井下作业人员的安全和保证矿井生产的正常进行，必须把煤矿安全工作放在各项工作的首位，目前的矿井安全预警设施，主要是设置各类传感器，通过控制器进行观测，以保证井下作业的安全，但是在矿井事故发生时，由于井下地形复杂，在实际救援过程中，无法确定受困人员的位置信息，在长时间的搜寻受困人员的过程中，受困人员只能被动等待救援，不能依靠有效的辅助设备对自身进行防护和救助。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种矿井安全预警救援装置，通过控制舱体的设置，便于观察井下作业状况；通过预警安全帽的设置，在保护井下作业人员的同时，具有异常状况提醒功能；通过自救援装置和避难硐室的设置，井下作业人员被困时，可转移至自救援装置，在对自身进行防护的同时，等待遥控救援拉车的救援。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种矿井安全预警救援装置，包括控制舱体、避难硐室、预警安全帽以及自救援装置，所述避难硐室顶面设有接收通道，所述接收通道与控制舱体相连通，所述控制舱体内部固定安装有控制器，所述预警安全帽和自救援装置分别与控制器的不同接口电连接，所述控制器前侧面均布有传感器数据接口；

所述控制舱体内表面靠近下底面的一端滑动安装有救援箱体，所述救援箱体下底面固定安装有第一履带轮；

所述避难硐室内部设有移动控制器，所述移动控制器的信号输出端与控制器电连接，所述避难硐室前侧面设有与移动控制器配合安装的遥控救援拉车，所述遥控救援拉车前侧面固定安装有拉动装置；

所述拉动装置包括两个相平行设立的连接机构，所述连接机构包括转动电机、转动连接板和弯折杆，所述转动连接板一端与转动电机的输出端相连通，所述转动连接板另一端与弯折杆转动连接，所述弯折杆包括第一支杆和第二支杆，所述第一支杆和第二支杆固定连接，所述第一支杆和第二支杆之间夹角为100°-180°；

所述预警安全帽包括帽体以及转动安装在帽体下底面的环形帽檐，所述环形帽檐顶面固定安装有探灯机构，所述环形帽檐下底面固定连接有锁扣线；

所述探灯机构包括照明灯以及固定连通在照明灯下方的灯座，所述灯座侧面远离照明灯的一端开有圆弧形卡环，所述圆弧形卡环侧面固定安装有供电机构，所述供电机构包括手摇转钮、供电箱、供电连接杆和环形电线，所述手摇转钮与供电箱转动连接，所述供电箱与供电连接杆固定连接，所述供电连接杆与环形电线相连通，所述环形电线绕于圆弧形卡环上；

所述锁扣线包括垫块以及固定安装在垫块两端的连接线，所述连接线远离垫块的一端与环形帽檐下底面固定连接，所述垫块下底面固定安装有报警器，所述报警器的信号输出端与控制器相连通；

所述自救援装置包括自救援箱体以及固定安装在自救援箱体侧面的定位器，所述定位器的信号输出端与控制器相连通；

所述自救援箱体包括底板以及垂直连接在底板顶面两端的第一挡板和第二挡板，所述第一挡板和第二挡板相平行设立，所述第一挡板右侧面与定位器固定连接，所述第一挡板和第二挡板之间形成救援空腔，所述救援空腔内固定安装有拉伸机构；

所述拉伸机构包括两个对称设立的转动机构，所述转动机构包括t型台体以及转动安装在t型台体两端的第一转动杆和第二转动杆，所述第一转动杆和第二转动杆结构对称，所述t型台体包括第一底座以及垂直安装在第一底座侧面的第二底座，所述第一底座与第一挡板固定连接，所述第二底座后侧面开有第一通孔，所述第一通孔内固定安装有第一转轴，所述第一转轴远离第一通孔的一端与第一转动杆转动连接，所述第一转动杆远离第一转轴的一端转动安装有第三底座，所述第三底座包括连接底座和固定底座，所述连接底座和固定底座固定连接，所述连接底座前侧面开有第二通孔，所述第二通孔内固定安装有第二转轴，所述第二转轴与第一转动杆转动连接，所述固定底座顶面开有螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有螺纹杆。

进一步地，所述帽体内表面配合安装有防震层，所述防震层内表面均布有压力传感器，所述压力传感器的信号输出端与控制器电连接；

所述帽体外表面转动安装有两个对称设立的弧形挡片，所述环形帽檐顶面开有与弧形挡片相配合的滑槽。

进一步地，所述连接线内部开有第二空腔，所述第二空腔内活动连接有供电电线，所述供电电线一端与供电机构相连通，所述供电电线另一端与报警器相连通。

进一步地，所述第一挡板侧面靠近底板的一端转动安装有第一扩板，所述第二挡板侧面靠近底板的一端转动安装有第二扩板，所述第一扩板和第二扩板结构对称，所述第一扩板顶面设有弧形滑轨；

所述第一挡板侧面边缘垂直连接有两个相平行设立的第三挡板，所述第三挡板侧面边缘固定安装有两个相平行设立的l型卡槽，所述l型卡槽内滑动安装有第三扩板；

所述底板顶面边缘靠近第一扩板的一端开有与弧形滑轨相配合的弧形凹槽，所述底板顶面边缘靠近第三挡板的一端开有与第三扩板相配合的直线卡槽；

所述弧形凹槽和直线卡槽下底面均设有密封垫；

所述底板顶面四周固定安装有延伸杆，所述延伸杆远离底板的一端与第一挡板固定连接；

所述底板下底面滑动安装有滚动装置，所述滚动装置包括滚动箱体以及转动安装在滚动箱体下底面的第二履带轮，所述滚动箱体后侧面固定安装有与第二支杆卡接的u型槽；

所述自救援箱体顶面固定安装有顶面密封机构，所述顶面密封机构包括两个相平行设立的圆弧形挡板，所述两个圆弧形挡板之间形成弧形腔体，所述弧形腔体内设有第一弧形连接板，所述第一弧形连接板与圆弧形挡板垂直连接，所述第一弧形连接板内表面滑动安装有第二弧形连接板，所述圆弧形挡板前侧面开有与第二弧形连接板相配合的圆弧形滑动槽；

所述第一挡板顶面边缘开有与第二弧形连接板相配合的直线卡槽，所述直线卡槽内配合安装有直线密封条。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过控制舱体的设置，控制舱体内设有控制器，控制器与预警安全帽和自救援装置电连接，便于通过各类传感器传输数据，分析井下作业状况及井下环境状况。

2、本发明通过预警安全帽的设置，由于设置了防震层和压力传感器，当井下作业人员头部受到撞击，压力传感器会将异常信号传输至控制器，从而对井下作业人员进行观测；通过探灯机构和供电机构的设置，当井下作业人员被困时，可通过供电机构进行手动发电，以保证井下作业人员的预警安全帽处于通电状态，通过报警器的设置，在保护井下作业人员的同时，具有异常状况提醒功能。

3、本发明通过自救援装置和避难硐室的设置，井下作业人员被困时，可转移至自救援装置，等待避难硐室上遥控救援拉车的救援，主要是在各个井下作业入口设置自救援装置，被困人员可根据报警器的提示，找寻距离最近的自救援装置，根据被困人员数量，调整自救援箱体的大小，被困人员可通过自救援箱体侧面的定位器向控制器发送救援请求，控制器控制移动控制器，从而对遥控救援拉车进行遥控，遥控救援拉车通过定位器找寻自救援箱体，找寻完成后，连接机构卡接入u型槽，将自救援箱体输送至避难硐室，达到救援的目的。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的局部结构爆炸图；

图3是本发明的局部结构爆炸图；

图4是本发明的局部结构爆炸图；

图5是本发明的局部结构示意图；

图6是本发明的局部结构示意图；

图7是本发明的局部结构爆炸图；

图8是本发明的局部结构示意图；

图9是本发明的局部结构底视图；

图10是本发明的局部结构俯视图；

图11是本发明的局部结构示意图；

图12是本发明的局部结构示意图；

图13是本发明的局部结构示意图；

图14是本发明的局部结构爆炸图；

图15是本发明的局部结构爆炸图；

图16是本发明的局部结构爆炸图；

图17是本发明的局部结构爆炸图；

图18是本发明的局部结构示意图。

具体实施方式

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，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组件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。

如图1至图2所示的一种矿井安全预警救援装置，包括控制舱体1、避难硐室2、预警安全帽3以及自救援装置4，避难硐室2顶面设有接收通道5，接收通道5与控制舱体1相连通，控制舱体1内部固定安装有控制器6，预警安全帽3和自救援装置4分别与控制器6的不同接口电连接，控制器6前侧面均布有传感器数据接口7。

如图3所示，控制舱体1内表面靠近下底面的一端滑动安装有救援箱体11，救援箱体11下底面固定安装有第一履带轮12。

如图4所示，避难硐室2内部设有移动控制器21，移动控制器21的信号输出端与控制器6电连接，避难硐室2前侧面设有与移动控制器21配合安装的遥控救援拉车22，遥控救援拉车22前侧面固定安装有拉动装置23。

如图5所示，拉动装置23包括两个相平行设立的连接机构231，连接机构231包括转动电机2311、转动连接板2312和弯折杆2313，转动连接板2312一端与转动电机2311的输出端相连通，转动连接板2312另一端与弯折杆2313转动连接，弯折杆2313包括第一支杆2314和第二支杆2315，第一支杆2314和第二支杆2315固定连接，第一支杆2314和第二支杆2315之间夹角为100°-180°。

如图6所示，预警安全帽3包括帽体31以及转动安装在帽体31下底面的环形帽檐32，环形帽檐32顶面固定安装有探灯机构33，环形帽檐32下底面固定连接有锁扣线34。

如图7所示，探灯机构33包括照明灯331以及固定连通在照明灯331下方的灯座332，灯座332侧面远离照明灯331的一端开有圆弧形卡环333，圆弧形卡环333侧面固定安装有供电机构334，供电机构334包括手摇转钮3341、供电箱3342、供电连接杆3343和环形电线3344，手摇转钮3341与供电箱3342转动连接，供电箱3342与供电连接杆3343固定连接，供电连接杆3343与环形电线3344相连通，环形电线3344绕于圆弧形卡环333上。

如图8所示，锁扣线34包括垫块341以及固定安装在垫块341两端的连接线342，连接线342远离垫块341的一端与环形帽檐32下底面固定连接，垫块341下底面固定安装有报警器3411，报警器3411的信号输出端与控制器6相连通。

如图9至图10所示，帽体31内表面配合安装有防震层311，防震层311内表面均布有压力传感器312，压力传感器312的信号输出端与控制器6电连接；

帽体31外表面转动安装有两个对称设立的弧形挡片313，环形帽檐32顶面开有与弧形挡片313相配合的滑槽321；

连接线342内部开有第二空腔3421，第二空腔3421内活动连接有供电电线3422，供电电线3422一端与供电机构334相连通，供电电线3422另一端与报警器3411相连通。

如图11所示，自救援装置4包括自救援箱体41以及固定安装在自救援箱体41侧面的定位器42，定位器42的信号输出端与控制器6相连通。

如图12所示，自救援箱体41包括底板43以及垂直连接在底板43顶面两端的第一挡板44和第二挡板45，第一挡板44和第二挡板45相平行设立，第一挡板44右侧面与定位器42固定连接，第一挡板44和第二挡板45之间形成救援空腔46，救援空腔46内固定安装有拉伸机构47。

如图13至图14所示，拉伸机构47包括两个对称设立的转动机构48，转动机构48包括t型台体481以及转动安装在t型台体481两端的第一转动杆482和第二转动杆483，第一转动杆482和第二转动杆483结构对称，t型台体481包括第一底座4811以及垂直安装在第一底座4811侧面的第二底座4812，第一底座4811与第一挡板44固定连接，第二底座4812后侧面开有第一通孔4813，第一通孔4813内固定安装有第一转轴4814，第一转轴4814远离第一通孔4813的一端与第一转动杆482转动连接，第一转动杆482远离第一转轴4814的一端转动安装有第三底座4821，第三底座4821包括连接底座4822和固定底座4823，连接底座4822和固定底座4823固定连接，连接底座4822前侧面开有第二通孔4824，第二通孔4824内固定安装有第二转轴4825，第二转轴4825与第一转动杆482转动连接，固定底座4823顶面开有螺纹孔4826，螺纹孔4826内螺纹连接有螺纹杆4827。

如图15至18所示，第一挡板44侧面靠近底板43的一端转动安装有第一扩板441，第二挡板45侧面靠近底板43的一端转动安装有第二扩板451，第一扩板441和第二扩板451结构对称，第一扩板441顶面设有弧形滑轨442；

第一挡板44侧面边缘垂直连接有两个相平行设立的第三挡板49，第三挡板49侧面边缘固定安装有两个相平行设立的l型卡槽491，l型卡槽491内滑动安装有第三扩板492；

底板43顶面边缘靠近第一扩板441的一端开有与弧形滑轨442相配合的弧形凹槽431，底板43顶面边缘靠近第三挡板49的一端开有与第三扩板492相配合的直线卡槽432；

弧形凹槽431和直线卡槽432下底面均设有密封垫；

底板43顶面四周固定安装有延伸杆433，延伸杆433远离底板43的一端与第一挡板44固定连接；

底板43下底面滑动安装有滚动装置434，滚动装置434包括滚动箱体4341以及转动安装在滚动箱体4341下底面的第二履带轮4342，滚动箱体4341后侧面固定安装有与第二支杆2315卡接的u型槽4343；

自救援箱体41顶面固定安装有顶面密封机构493，顶面密封机构493包括两个相平行设立的圆弧形挡板4931，两个圆弧形挡板4931之间形成弧形腔体4932，弧形腔体4932内设有第一弧形连接板4933，第一弧形连接板4933与圆弧形挡板4931垂直连接，第一弧形连接板4933内表面滑动安装有第二弧形连接板4934，圆弧形挡板4931前侧面开有与第二弧形连接板4934相配合的圆弧形滑动槽4935；

第一挡板44顶面边缘开有与第二弧形连接板4934相配合的直线卡槽443，直线卡槽443内配合安装有直线密封条4431。

该文中出现电器元件均与220v市电电连接，并且均为常规已知设备，控制器6型号为kv-7000plc控制器；移动控制器21和遥控救援拉车22为一体设备，型号为常规型rc遥控车；转动电机2311为已知的常规转动电机；照明灯331为普通矿用照明灯；供电机构334为已知的常规型手摇发电机；报警器3411为已知的常规型报警器；定位器42为已知的常规型gps定位器；压力传感器312为可与控制器6外接的常规型压力传感器。

在实际使用过程中，通过控制舱体1的设置，控制舱体1内设有控制器6，控制器6与预警安全帽3和自救援装置4电连接，便于通过各类传感器传输数据，分析井下作业状况及井下环境状况。

在实际使用过程中，通过预警安全帽3的设置，由于设置了防震层311和压力传感器312，当井下作业人员头部受到撞击，压力传感器312会将异常信号传输至控制器6，从而对井下作业人员进行观测，观测井下作业状况；通过探灯机构33和供电机构334的设置，当井下作业人员被困时，可通过供电机构334进行手动发电，以保证井下作业人员的预警安全帽3处于通电状态，通过报警器3411的设置，在保护井下作业人员的同时，具有异常状况提醒功能。

在实际使用过程中，通过自救援装置4和避难硐室2的设置，井下作业人员被困时，可转移至自救援装置4，等待避难硐室2上遥控救援拉车22的救援，主要是在各个井下作业入口设置自救援装置4，被困人员可根据报警器3411的提示，找寻距离最近的自救援装置4，根据被困人员数量，调整自救援箱体41的大小，自救援箱体41可为被困人员提供防护，避免在躲避过程中，受到二次损伤，被困人员可通过自救援箱体41侧面的定位器42向控制器6发送救援请求，控制器6控制移动控制器21，从而对遥控救援拉车22进行遥控，遥控救援拉车22通过定位器42找寻自救援箱体41，找寻完成后，连接机构231卡接入u型槽4343，将自救援箱体41输送至避难硐室2，达到救援的目的。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。