【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及矿用安全作业设备，具体而言，涉及一种巷道顶板瓦斯和水收集装置。
技术介绍
1、在矿井下的煤巷掘进期间，煤层中的原始瓦斯会释放到通风巷道等巷道中，对施工作业人员造成危险。“瓦斯”的主要含有甲烷和一氧化碳两种气体，掘进生产过程中的瓦斯一般随风流方向沿掘进巷道的顶板排出，一旦无法及时收集和排出，超过2％浓度的瓦斯就极易造成局部瓦斯燃烧，严重时会发生瓦斯爆炸，直接威胁着井下矿工等工作人员的生命安全。
2、目前，为降低瓦斯浓度，在矿井中通常采取加强巷道通风的方式，但是，瓦斯在煤层中的释放位置通常集中在巷道顶板上的锚杆锚索位置，单纯依靠巷道整体通风方式无法有效针对瓦斯出现位置进行排风，会导致巷道局部的瓦斯浓度一直较高，进而存在较大安全隐患，进而直接威胁到采煤期间整个矿井巷道、设备及工作人员的安全；另外，从锚索及锚杆位置出现的涌水(即巷道上方地下水泄漏)问题，现有技术也暂时无较好方式解决，导致工作人员及设备会被涌出的水喷淋，不利于工作人员的健康及设备稳定工作。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种巷道顶板瓦斯和水收集装置，以解决现有技术中巷道内锚索及锚杆位置的瓦斯无法及时排出，锚索及锚杆位置的涌水无法有效收集的问题。
2、为了解决上述问题，本专利技术提供了一种巷道顶板瓦斯和水收集装置，包括：安装座组件、储水箱、瓦斯抽采组件和排水组件，安装座组件可拆卸地安装在巷道的顶板上，储水箱设置在安装座组件上，储水箱内部具有容纳腔和与容纳腔连通的开口，开口设置在储水箱的上
3、进一步地，安装座组件包括多组安装件，安装件包括底座和活动座，底座可拆卸地设置在顶板上，活动座与底座通过万向球铰接，活动座与储水箱连接；其中，多组安装件环绕储水箱的周向间隔设置，多个安装件共同承载储水箱。
4、进一步地，巷道顶板瓦斯和水收集装置还包括驱动组件和检测传感器，驱动组件可拆卸地设置在顶板上，且与储水箱驱动连接；检测传感器用于检测储水箱下方是否具有物体；其中，在检测传感器未检测到储水箱下方具有物体时，驱动组件可以驱动储水箱倾倒，以将容纳腔内的水倾倒至巷道的底部上。
5、进一步地，巷道顶板瓦斯和水收集装置还包括液位传感器，液位传感器设置在容纳腔内，用于检测容纳腔内的液位高度；其中，当液位传感器检测到液位高度高于设定值且检测传感器未检测到储水箱下方具有物体时，驱动组件驱动储水箱倾倒，以排空容纳腔。
6、进一步地，储水箱的开口的周缘与顶板接触或具有间隙；和/或，排水管和/或瓦斯抽采管采用可伸缩软管；排水管与容纳腔的连通位置低于瓦斯抽采管与容纳腔的连通位置。
7、进一步地，储水箱为梯台型筒体结构，储水箱的开口尺寸大于储水箱的底部尺寸。
8、进一步地，瓦斯抽采组件还包括驱动风机和收集罐，驱动风机、收集罐分别与瓦斯抽采管连通，驱动风机用于驱动瓦斯抽采管抽取容纳腔内的瓦斯气体并运输至收集罐内储存。
9、进一步地，巷道顶板瓦斯和水收集装置还包括中央控制器和瓦斯浓度传感器，瓦斯浓度传感器用于检测巷道内瓦斯浓度；中央控制器分别与瓦斯浓度传感器、驱动风机电连接；中央控制器根据瓦斯浓度传感器检测得出的瓦斯浓度，相应调节驱动风机的功率。
10、进一步地，以一个安装座组件、一个储水箱、一个瓦斯抽采组件和一个排水组件为一组功能结构，功能结构为多组，多组功能结构与多个锚索或锚杆的穿入孔一一对应设置。
11、进一步地，巷道顶板瓦斯和水收集装置还包括过滤网，过滤网设置在排水管与容纳腔的连通处，用于过滤进入排水管的物质。
12、应用本专利技术的技术方案，本专利技术提供了一种巷道顶板瓦斯和水收集装置，包括：安装座组件、储水箱、瓦斯抽采组件和排水组件，安装座组件可拆卸地安装在巷道的顶板上，储水箱设置在安装座组件上，储水箱内部具有容纳腔和与容纳腔连通的开口，开口设置在储水箱的上部且位于顶板上的锚索或锚杆的穿入孔下方，以使容纳腔接纳从穿入孔涌出的水及瓦斯气体；瓦斯抽采组件包括瓦斯抽采管，瓦斯抽采管的一端与外部连通，另一端与容纳腔连通，用于抽取容纳腔内的瓦斯气体；排水组件包括排水管，排水管的一端与巷道的底部连通，另一端与容纳腔连通，用于将容纳腔内的液体运送至巷道的底部；其中，排水管沿巷道的顶板和巷道的侧壁排布，以避让巷道内的人员及设备；瓦斯抽采管沿巷道的顶板和/或巷道的侧壁排布，以避让巷道内的人员及设备；沿竖直方向向巷道的顶板投影，穿入孔的投影位于储水箱的投影内。
13、本专利技术通过设置安装座组件、储水箱、瓦斯抽采组件和排水组件配合工作，既使得瓦斯抽采管可以在煤层中瓦斯主要释放位置进行瓦斯抽取，有效降低了巷道局部的瓦斯浓度，进而解决了安全隐患，保证了采煤期间整个矿井巷道、设备及工作人员的安全，还使得排水管可以将容纳腔内的液体运送至巷道的底部，有效解决了涌水问题，避免了工作人员及设备会被涌出的水喷淋，更加有利于工作人员的健康及设备的稳定工作，保证了掘进工作面的安全生产的作业环境；通过设置排水管沿巷道的顶板和巷道的侧壁排布，实现了对于巷道内的人员及设备的有效避让，通过设置瓦斯抽采管沿巷道的顶板和/或巷道的侧壁排布，也实现了对于巷道内的人员及设备的有效避让，进而保证了人员及设备的通行顺畅；通过设置穿入孔的投影位于储水箱的投影内，保证了瓦斯抽取效果和涌水的收集效果；本专利技术结构简单且成本低廉，便于组装及后续维护，当掘进巷道锚索孔涌水涌瓦斯时，可以快速安装使用；同时，本专利技术提出的巷道顶板瓦斯和水收集装置可以在锚索或锚杆退锚前直接使用，不受锚索或锚杆的影响，并且，可以重复利用，适合大规模推广使用。
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1.一种巷道顶板瓦斯和水收集装置，其特征在于，包括：安装座组件(10)、储水箱(20)、瓦斯抽采组件(30)和排水组件(40)，所述安装座组件(10)可拆卸地安装在巷道的顶板(50)上，所述储水箱(20)设置在所述安装座组件(10)上，所述储水箱(20)内部具有容纳腔(21)和与所述容纳腔(21)连通的开口(22)，所述开口(22)设置在所述储水箱(20)的上部且位于所述顶板(50)上的锚索或锚杆的穿入孔(60)下方，以使所述容纳腔(21)接纳从所述穿入孔(60)涌出的水及瓦斯气体；所述瓦斯抽采组件(30)包括瓦斯抽采管(31)，所述瓦斯抽采管(31)的一端与外部连通，另一端与所述容纳腔(21)连通，用于抽取所述容纳腔(21)内的瓦斯气体；所述排水组件(40)包括排水管(41)，所述排水管(41)的一端与所述巷道的底部连通，另一端与所述容纳腔(21)连通，用于将所述容纳腔(21)内的液体运送至所述巷道的底部；其中，所述排水管(41)沿所述巷道的顶板(50)和所述巷道的侧壁(70)排布，以避让所述巷道内的人员及设备；所述瓦斯抽采管(31)沿所述巷道的顶板(50)和/或所述巷道的侧壁
2.根据权利要求1所述的巷道顶板瓦斯和水收集装置，其特征在于，所述安装座组件(10)包括多组安装件，所述安装件包括底座(11)和活动座(12)，所述底座(11)可拆卸地设置在所述顶板(50)上，所述活动座(12)与所述底座(11)通过万向球铰接，所述活动座(12)与所述储水箱(20)连接；其中，多组所述安装件环绕所述储水箱(20)的周向间隔设置，多个所述安装件共同承载所述储水箱(20)。
3.根据权利要求1所述的巷道顶板瓦斯和水收集装置，其特征在于，所述巷道顶板瓦斯和水收集装置还包括驱动组件和检测传感器，所述驱动组件可拆卸地设置在所述顶板(50)上，且与所述储水箱(20)驱动连接；所述检测传感器用于检测所述储水箱(20)下方是否具有物体；其中，在所述检测传感器未检测到所述储水箱(20)下方具有物体时，所述驱动组件可以驱动所述储水箱(20)倾倒，以将所述容纳腔(21)内的水倾倒至所述巷道的底部上。
4.根据权利要求3所述的巷道顶板瓦斯和水收集装置，其特征在于，所述巷道顶板瓦斯和水收集装置还包括液位传感器，所述液位传感器设置在所述容纳腔(21)内，用于检测所述容纳腔(21)内的液位高度；其中，当所述液位传感器检测到所述液位高度高于设定值且所述检测传感器未检测到所述储水箱(20)下方具有物体时，所述驱动组件驱动所述储水箱(20)倾倒，以排空所述容纳腔(21)。
5.根据权利要求1所述的巷道顶板瓦斯和水收集装置，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的巷道顶板瓦斯和水收集装置，其特征在于，所述储水箱(20)为梯台型筒体结构，所述储水箱(20)的开口(22)尺寸大于所述储水箱(20)的底部尺寸。
7.根据权利要求1所述的巷道顶板瓦斯和水收集装置，其特征在于，所述瓦斯抽采组件(30)还包括驱动风机和收集罐，所述驱动风机、所述收集罐分别与所述瓦斯抽采管(31)连通，所述驱动风机用于驱动所述瓦斯抽采管(31)抽取所述容纳腔(21)内的瓦斯气体并运输至所述收集罐内储存。
8.根据权利要求7所述的巷道顶板瓦斯和水收集装置，其特征在于，所述巷道顶板瓦斯和水收集装置还包括中央控制器和瓦斯浓度传感器，所述瓦斯浓度传感器用于检测所述巷道内瓦斯浓度；所述中央控制器分别与所述瓦斯浓度传感器、所述驱动风机电连接；所述中央控制器根据所述瓦斯浓度传感器检测得出的瓦斯浓度，相应调节所述驱动风机的功率。
9.根据权利要求1所述的巷道顶板瓦斯和水收集装置，其特征在于，以一个所述安装座组件(10)、一个所述储水箱(20)、一个所述瓦斯抽采组件(30)和一个所述排水组件(40)为一组功能结构，所述功能结构为多组，多组所述功能结构与多个所述锚索或锚杆的所述穿入孔(60)一一对应设置。
10.根据权利要求1所述的巷道顶板瓦斯和水收集装置，其特征在于，所述巷道顶板瓦斯和水收集装置还包括过滤网，所述过滤网设置在所述排水管(41)与所述容纳腔(21)的连通处，用于过滤进入所述排水管(41)的物质。
...【技术特征摘要】
1.一种巷道顶板瓦斯和水收集装置，其特征在于，包括：安装座组件(10)、储水箱(20)、瓦斯抽采组件(30)和排水组件(40)，所述安装座组件(10)可拆卸地安装在巷道的顶板(50)上，所述储水箱(20)设置在所述安装座组件(10)上，所述储水箱(20)内部具有容纳腔(21)和与所述容纳腔(21)连通的开口(22)，所述开口(22)设置在所述储水箱(20)的上部且位于所述顶板(50)上的锚索或锚杆的穿入孔(60)下方，以使所述容纳腔(21)接纳从所述穿入孔(60)涌出的水及瓦斯气体；所述瓦斯抽采组件(30)包括瓦斯抽采管(31)，所述瓦斯抽采管(31)的一端与外部连通，另一端与所述容纳腔(21)连通，用于抽取所述容纳腔(21)内的瓦斯气体；所述排水组件(40)包括排水管(41)，所述排水管(41)的一端与所述巷道的底部连通，另一端与所述容纳腔(21)连通，用于将所述容纳腔(21)内的液体运送至所述巷道的底部；其中，所述排水管(41)沿所述巷道的顶板(50)和所述巷道的侧壁(70)排布，以避让所述巷道内的人员及设备；所述瓦斯抽采管(31)沿所述巷道的顶板(50)和/或所述巷道的侧壁(70)排布，以避让所述巷道内的人员及设备；沿竖直方向向所述巷道的顶板(50)投影，所述穿入孔(60)的投影位于所述储水箱(20)的投影内。
2.根据权利要求1所述的巷道顶板瓦斯和水收集装置，其特征在于，所述安装座组件(10)包括多组安装件，所述安装件包括底座(11)和活动座(12)，所述底座(11)可拆卸地设置在所述顶板(50)上，所述活动座(12)与所述底座(11)通过万向球铰接，所述活动座(12)与所述储水箱(20)连接；其中，多组所述安装件环绕所述储水箱(20)的周向间隔设置，多个所述安装件共同承载所述储水箱(20)。
3.根据权利要求1所述的巷道顶板瓦斯和水收集装置，其特征在于，所述巷道顶板瓦斯和水收集装置还包括驱动组件和检测传感器，所述驱动组件可拆卸地设置在所述顶板(50)上，且与所述储水箱(20)驱动连接；所述检测传感器用于检测所述储水箱(20)下方是否具有物体；其中，在所述检测传感器未检测到所述储水箱(20)下方具有物...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗文，刘云秋，张增辉，孙玉博，乔金林，王亚军，
申请(专利权)人：国能神东煤炭集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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