一种抽采管导通状态控制装置与方法与流程

本发明属于瓦斯抽采，具体地是涉及一种抽采管导通状态控制装置与方法。

背景技术：

1、煤矿井下瓦斯抽采钻孔抽采管成千上万，抽采管上设置有机械阀门，用于调节抽采管导通状态，目前主要依赖于人工调节，由于钻孔抽采管数量庞大，人工劳动强度较大，调节频率低；当监测到钻孔出现漏气、堵孔等问题时，无法及时远程关闭该钻孔；同时，也无法根据各钻孔抽采情况进行及时合理调控各钻孔抽采管导通状态，存在负压分配不合理等问题，影响抽采效率与效果。

2、若在钻孔抽采管路上安装一组电动或气动阀门，通过远程控制电动或气动阀门状态切换方式控制抽采管导通状态，虽然能够实现自动化，但电动阀门需要大量电控接线；现有气动阀门也多采用电磁阀控制动作，均需要大量接线以及plc或cpu控制点，由于煤矿井下，特别是瓦斯抽采场所，对带电设备有严格管控(例如：抽采管路上方不允许架设线缆)，即便是矿用防爆电气设备，由于钻孔数量庞大，若大量安装使用也存在较大的失爆风险与安全隐患，且大量接线与调试导致系统建设较为复杂，后期维护不便，且矿用防爆电气设备一般售价较高，系统成本较高，难以大范围推广应用。

3、为解决上述问题，急需一种抽采管导通状态控制装置与方法，以实现庞大数量的钻孔抽采管导通状态的远程自动调控，且无需大量带电设备，无需大量接线，系统安装维护方便，成本低，适于推广应用。

技术实现思路

1、本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种抽采管导通状态控制装置与方法。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

3、本发明提供一种抽采管导通状态控制装置，包括移动控制器、气路阀组以及气控阀门；所述移动控制器与气路阀组配合使用，所述气路阀组与气控阀门连接，所述气控阀门安装于钻孔抽采管路上；所述移动控制器，用于控制为气控阀门供气的气路阀组的工作，通过所述移动控制器控制为气控阀门供气的气路阀组工作的方式，实现对钻孔抽采管路导通状态的控制。

4、作为本发明的一种优选方案，所述移动控制器包括轨道、移动控制平台，移动控制平台设置于轨道上，移动控制平台由移动平台与执行器组成，轨道用于对移动平台导向，移动平台可沿轨道移动与定位，执行器固定安装于移动平台上，执行器上设置有执行件。

5、进一步地，所述执行器采用伸缩缸，执行件为伸缩缸的活塞杆。

6、作为本发明的另一种优选方案，所述气路阀组包括多个气路阀、共用供气平台，各气路阀设置于共用供气平台上，各气路阀进气口与共用供气平台的各出气口对应连通；气路阀上设置有气路阀控制杆与气路阀出气口，共用供气平台侧面设置有共用供气平台进气口，共用供气平台进气口用于连接气源，气路阀控制杆用于控制气路阀的导通状态，气路阀为机械式气路阀；气路阀组与轨道平行设置，气路阀控制杆与执行件配合使用，各气路阀控制杆行程范围在执行件的动作行程范围内。

7、作为本发明的另一种优选方案，所述气控阀门设置有气控阀进气口、气控阀排气口，气控阀进气口与气路阀出气口之间通过气管连通，气控阀门采用单作用气控阀门。

8、更进一步地，所述执行器采用伸缩缸，执行件为伸缩缸的活塞杆，执行件为磁体。

9、作为本发明的另一种优选方案，所述气路阀组包括多个气路阀、共用供气平台，各气路阀设置于共用供气平台上，各气路阀进气口与共用供气平台的各出气口对应连通；气路阀上设置有气路阀控制杆、第一气路阀出气口以及第二气路阀出气口，共用供气平台侧面设置有共用供气平台进气口，共用供气平台进气口用于连接气源，气路阀控制杆用于控制气路阀的导通状态；气路阀组与轨道平行设置，气路阀控制杆与执行件配合使用，各气路阀控制杆行程范围在执行件的动作行程范围内，气路阀为机械式气路换向阀，气路阀控制杆为铁质或磁体。

10、作为本发明的另一种优选方案，所述气控阀门设置有气控阀第一进气口、气控阀第二进气口，气控阀第一进气口与第一气路阀出气口之间通过气管连通，气控阀第二进气口与第二气路阀出气口之间通过气管连通，气控阀门采用双作用气控阀门。

11、作为本发明的另一种优选方案，所述气控阀门包括机械阀体、气动马达，气动马达设置有气动马达第一接气口、气动马达第二接气口，气动马达输出轴与机械阀体外露轴体固定连接；气动马达第一接气口与第一气路阀出气口之间通过气管连通，气动马达第二接气口与第二气路阀出气口之间通过气管连通。

12、本发明提供一种抽采管导通状态控制方法，使用所述的抽采管导通状态控制装置实现，包括如下步骤：

13、步骤一：将各气控阀门安装于各钻孔抽采管路上，各气控阀门分别通过各气路阀与气源连通；

14、步骤二：当需要调控某一钻孔抽采管路的导通状态时，远程控制移动控制平台沿轨道移动至该钻孔抽采管路上气控阀门对应连接的气路阀位置；

15、步骤三：远程控制执行器执行动作，推动气路阀控制杆，将气路阀切换为导通状态，高压气体流经气路阀至气控阀门，驱动气控阀门执行动作，实现对该钻孔抽采管路导通状态调控；

16、步骤四；调控完毕后，远程控制执行器恢复初始状态，气路阀自动复位，气控阀门停止动作；

17、步骤五：重复步骤二到步骤四，实现各钻孔抽采管路导通状态的远程调控。

18、另外，本发明还提供一种抽采管导通状态控制方法，使用所述抽采管导通状态控制装置实现，包括如下步骤：

19、步骤一：将各气控阀门安装于各钻孔抽采管路上，各气动阀门分别通过各气路阀与气源连通；

20、步骤二：当需要调节某一钻孔抽采管路的导通状态时，远程控制移动控制平台沿轨道移动至该钻孔抽采管路上气控阀门对应连接的气路阀位置；

21、步骤三：远程控制执行器执行动作，推动气路阀控制杆，将气路阀切换第一气路阀出气孔导通状态，高压气体流经第一气路阀出气孔至气控阀第一进气口，驱动气控阀门执行动作，实现对该钻孔抽采管路导通状态调控；

22、步骤四：与此同时，执行件与气路阀控制杆在磁力作用下吸合，若要气控阀门执行反向动作，可通过控制执行器执行反向动作，带动气路阀控制杆将第二气路阀出气孔切换为导通状态，高压气体流经第二气路阀出气孔至气控阀第二进气口，驱动气控阀门执行反向动作。

23、步骤五；调控完毕后，控制移动控制平台沿轨道移动至下一位置，执行件与气路阀控制杆脱离，气路阀自动复位，气控阀门停止动作；

24、步骤六：重复步骤二到步骤五，实现各钻孔抽采管路导通状态的远程调控。

25、本发明有益效果：

26、本发明提供的一种抽采管导通状态控制装置与方法，通过在钻孔抽采管上安装气控阀门，再结合与气控阀门配合工作的移动控制器、气路阀组，并通过所述移动控制器控制为气控阀门供气的气路阀组工作的方式，避免了大量矿用防爆电气设备的安装，系统简单，安装方便，安全性高，成本低，适于井下海量钻孔安装使用。

技术特征：

1.一种抽采管导通状态控制装置，其特征在于：包括移动控制器、气路阀组以及气控阀门；所述移动控制器与气路阀组配合使用，所述气路阀组与气控阀门连接，所述气控阀门安装于钻孔抽采管路上；所述移动控制器，用于控制为气控阀门供气的气路阀组的工作，通过所述移动控制器控制为气控阀门供气的气路阀组工作的方式，实现对钻孔抽采管路导通状态的控制。

2.根据权利要求1所述的一种抽采管导通状态控制装置，其特征在于：所述移动控制器包括轨道、移动控制平台，移动控制平台设置于轨道上，移动控制平台由移动平台与执行器组成，轨道用于对移动平台导向，移动平台可沿轨道移动与定位，执行器固定安装于移动平台上，执行器上设置有执行件。

3.根据权利要求2所述的一种抽采管导通状态控制装置，其特征在于：所述气路阀组包括多个气路阀、共用供气平台，各气路阀设置于共用供气平台上，各气路阀进气口与共用供气平台的各出气口对应连通；气路阀上设置有气路阀控制杆与气路阀出气口，共用供气平台侧面设置有共用供气平台进气口，共用供气平台进气口用于连接气源，气路阀控制杆用于控制气路阀的导通状态，气路阀为机械式气路阀；气路阀组与轨道平行设置，气路阀控制杆与执行件配合使用，各气路阀控制杆行程范围在执行件的动作行程范围内。

4.根据权利要求3所述的一种抽采管导通状态控制装置，其特征在于：所述执行器采用伸缩缸，执行件为伸缩缸的活塞杆。

5.根据权利要求3所述的一种抽采管导通状态控制装置，其特征在于：所述气控阀门设置有气控阀进气口、气控阀排气口，气控阀进气口与气路阀出气口之间通过气管连通，气控阀门采用单作用气控阀门。

6.根据权利要求2所述的一种抽采管导通状态控制装置，其特征在于：所述执行器采用伸缩缸，执行件为伸缩缸的活塞杆，执行件为磁体。

7.根据权利要求6所述的一种抽采管导通状态控制装置，其特征在于：所述气路阀组包括多个气路阀、共用供气平台，各气路阀设置于共用供气平台上，各气路阀进气口与共用供气平台的各出气口对应连通；气路阀上设置有气路阀控制杆、第一气路阀出气口以及第二气路阀出气口，共用供气平台侧面设置有共用供气平台进气口，共用供气平台进气口用于连接气源，气路阀控制杆用于控制气路阀的导通状态；气路阀组与轨道平行设置，气路阀控制杆与执行件配合使用，各气路阀控制杆行程范围在执行件的动作行程范围内，气路阀为机械式气路换向阀，气路阀控制杆为铁质或磁体。

8.根据权利要求7所述的一种抽采管导通状态控制装置，其特征在于：所述气控阀门设置有气控阀第一进气口、气控阀第二进气口，气控阀第一进气口与第一气路阀出气口之间通过气管连通，气控阀第二进气口与第二气路阀出气口之间通过气管连通，气控阀门采用双作用气控阀门。

9.根据权利要求7所述的一种抽采管导通状态控制装置，其特征在于：所述气控阀门包括机械阀体、气动马达，气动马达设置有气动马达第一接气口、气动马达第二接气口，气动马达输出轴与机械阀体外露轴体固定连接；气动马达第一接气口与第一气路阀出气口之间通过气管连通，气动马达第二接气口与第二气路阀出气口之间通过气管连通。

10.一种抽采管导通状态控制方法，其特征在于：使用权利要求3至5中任一项所述的抽采管导通状态控制装置实现，包括如下步骤；

11.一种抽采管导通状态控制方法，其特征在于：使用权利要求8或9所述的抽采管导通状态控制装置实现，包括如下步骤；

技术总结
本发明公开了一种抽采管导通状态控制装置与方法，属于瓦斯抽采技术领域，包括移动控制器、气路阀组以及气控阀门；所述移动控制器与气路阀组配合使用，所述气路阀组与气控阀门连接，所述气控阀门安装于钻孔抽采管路上；所述移动控制器，用于控制为气控阀门供气的气路阀组的工作，通过所述移动控制器控制为气控阀门供气的气路阀组工作的方式，实现对钻孔抽采管路导通状态的控制。本发明通过在钻孔抽采管上安装气控阀门，再结合与气控阀门配合工作的移动控制器、气路阀组，并通过所述移动控制器控制为气控阀门供气的气路阀组工作的方式，避免了大量矿用防爆电气设备的安装，系统简单，安装方便，安全性高，成本低，适于井下海量钻孔安装使用。

技术研发人员：徐成,赵洪瑞,仇海生,王贝,曹垚林,聂永兴,张东超,郑晓伟,郑忠宇,李宏利
受保护的技术使用者：中煤科工集团沈阳研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/4/6