本实用新型涉及煤矿瓦斯抽采技术领域，具体的说，涉及一种新型两预一防钻机。
背景技术：
我国是世界上最大的原煤生产国和消费国，同时也是各类矿井灾害最多发的国家。在各类煤矿灾害中，瓦斯灾害尤为严重，造成了巨大的经济损失和恶劣的社会影响。同时，煤层瓦斯（煤层气）也是一种洁净的清洁能源，具有广阔的开发前景。
在我国煤炭事故中，煤与瓦斯突出事故所占比例大，瓦斯抽采是目前较为有效地治理手段，现今煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工普遍采用的钻机有一定的缺陷，存在很大的安全隐患，具体有以下三点：（1）现有钻机安全系数低，操作过程中有很大的危险性，比如，需要人工上、下钻杆，近距离操作旋转、推进等手把进行钻孔，劳动强度大，出现误操作时，容易破坏钻机，甚至发生安全事故，造成人员伤亡；（2）在钻孔过程中，钻孔周围会频繁的发生瓦斯超限，瓦斯积聚到一定浓度时，很容易引发爆炸和火灾等灾害事故，给煤矿带来很大的人员伤亡和难以估量的经济损失；（3）在钻孔过程中，会产生大量的煤尘，一方面煤尘集聚到一定浓度时，会引发煤尘爆炸，另一方面，施工环境差，工人在钻孔过程中会吸入大量的煤尘，影响矿工的身体健康，甚至会形成尘肺病，且煤尘积聚在钻机设备上，影响钻机良好运转，降低钻机的使用寿命。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种设计科学、防止瓦斯和煤尘爆炸事故的发生、安全可靠、避免人员伤亡或钻杆受损的新型两预一防钻机。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
新型两预一防钻机，包括液压支架、plc控制器和圆弧段环形连接板，液压支架上沿左右方向滑动连接有钻机本体和夹持器，钻机本体的右端部设置有卡盘，夹持器位于卡盘的正右方，液压支架设置巷道内且位于煤壁的左侧，plc控制器固定安装在钻机本体的外壳上并通过控制电缆与钻机本体连接，卡盘和夹持器内夹持有长度方向沿左右方向设置的钻杆，钻杆右端安装有钻头，圆弧段环形连接板通过若干根锚杆固定连接在煤壁上，圆弧段环形连接板的内径大于钻头的最大回转直径，钻杆、卡盘、夹持器和圆弧段环形连接板的中心线重合，钻头朝向圆弧段环形连接板内部的煤壁钻进，圆弧段环形连接板的下部设有缺口，缺口位于钻杆下方，圆弧段环形连接板的左表面固定安装有用于实时监控瓦斯浓度的瓦斯传感器和用于实时监控煤尘浓度的煤尘传感器，卡盘和夹持器之间设置有第一红外线控制系统，夹持器和圆弧段环形连接板之间设置有第二红外线控制系统，瓦斯传感器和煤尘传感器均与plc控制器通过无线信号传输连接。
第一红外线控制系统包括均位于钻杆上方的第一红外线发射器和第一红外线接收器，第一红外线发射器固定安装在卡盘的右表面，第一红外线接收器固定安装在夹持器的左表面，第一红外线发射器和第一红外线接收器沿左右方向对应设置，第一红外线接收器与plc控制器通过无线信号传输控制连接。
第二红外线控制系统包括均位于钻杆上方的第二红外线发射器和第二红外线接收器，第二红外线发射器固定安装在夹持器的右表面，第二红外线接收器固定安装在圆弧段环形连接板的左表面，第二红外线发射器和第二红外线接收器沿左右方向水平对应设置，第二红外线接收器与plc控制器通过无线信号传输控制连接。
plc控制器的外部安装有防尘罩，防尘罩通过螺钉安装在钻机本体的外壳上。
本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体地说，本实用新型的钻机本体通过plc控制器控制启停，在煤壁上通过若干根锚杆固定连接有圆弧段环形连接板，圆弧段环形连接板的左表面固定安装有用于实时监控瓦斯浓度的瓦斯传感器和用于实时监控煤尘浓度的煤尘传感器，当煤壁的钻孔周围煤尘浓度和瓦斯浓度超限时，瓦斯传感器和煤尘传感器将信号无线传输至plc控制器，plc控制器发出切断钻机本体电源的指令，从而控制钻机本体停止工作，防止瓦斯和煤尘爆炸事故的发生，安全可靠，并且避免工人工作环境持续恶化。
第一红外线发射器固定安装在卡盘的右表面，第一红外线接收器固定安装在夹持器的左表面，第一红外线发射器和第一红外线接收器沿左右方向水平对应设置，第二红外线发射器固定安装在夹持器的右表面，第二红外线接收器固定安装在圆弧段环形连接板的左表面，第二红外线发射器和第二红外线接收器沿左右方向水平对应设置，第一红外线接收器和第二红外线接收器均与plc控制器连接，如此，第一红外线发射器和第一红外线接收器可以监控卡盘与夹持器之间的空间区域，第二红外线发射器和第二红外线接收器可以监控夹持器与圆弧段环形连接板之间的空间区域，当有异物位于卡盘与夹持器之间或夹持器与圆弧段环形连接板之间的空间区域时，便会隔断第一红外线发射器和第一红外线接收器之间以及第二红外线发射器和第二红外线接收器之间的红外线传输，第一红外线接收器或第二红外线接收器接收不到红外线信号时，第一红外线接收器或第二红外线接收器将隔断信号传至plc控制器，plc控制器发出切断钻机本体电源的指令，钻机本体立刻切断电源，从而控制钻机本体停止工作，避免工人误操作而接触钻杆，造成人员伤亡，而且避免钻杆受到损坏。
在钻机本体工作时，从煤壁的钻孔内流出的煤粉能够从圆弧段环形连接板下部的缺口流出，不会影响第一红外线发射器和第一红外线接收器以及第二红外线发射器和第二红外线接收器的正常运转。
plc控制器的外部安装有防尘罩，能够防尘，而且不会影响plc控制器与瓦斯传感器、煤尘传感器、第一红外线接收器和第二红外线接收器之间的无线信号传递。
从而起到“两预一防”的作用，本实用新型的“两预一防”是指：煤尘浓度超限预警、瓦斯浓度超限预警以及防止操作误伤。
本实用新型具有设计科学、防止瓦斯和煤尘爆炸事故的发生、安全可靠、避免人员伤亡或钻杆受损的优点。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的圆弧段环形连接板安装在煤壁上的示意图。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本实用新型的实施例。
如图1和图2所示，新型两预一防钻机，包括液压支架1、plc控制器3和圆弧段环形连接板6，液压支架1上沿左右方向滑动连接有钻机本体2和夹持器5，钻机本体2的右端部设置有卡盘4，夹持器5位于卡盘4的正右方，液压支架1设置巷道内且位于煤壁7的左侧，plc控制器3固定安装在钻机本体2的外壳上并通过控制电缆与钻机本体2连接，卡盘4和夹持器5内夹持有长度方向沿左右方向设置的钻杆16，钻杆16右端安装有钻头，圆弧段环形连接板6通过若干根锚杆8固定连接在煤壁7上，圆弧段环形连接板6的内径大于钻头的最大回转直径，钻杆16、卡盘4、夹持器5和圆弧段环形连接板6的中心线重合，钻头朝向圆弧段环形连接板6内部的煤壁7钻进，圆弧段环形连接板6的下部设有缺口9，缺口9位于钻杆16下方，圆弧段环形连接板6的左表面固定安装有用于实时监控瓦斯浓度的瓦斯传感器10和用于实时监控煤尘浓度的煤尘传感器11，卡盘4和夹持器5之间设置有第一红外线控制系统，夹持器5和圆弧段环形连接板6之间设置有第二红外线控制系统，瓦斯传感器10、煤尘传感器11均与plc控制器3通过无线信号传输控制连接。
第一红外线控制系统包括均位于钻杆16上方的第一红外线发射器12和第一红外线接收器13，第一红外线发射器12固定安装在卡盘4的右表面，第一红外线接收器13固定安装在夹持器5的左表面，第一红外线发射器12和第一红外线接收器13沿左右方向对应设置，第一红外线接收器13与plc控制器3通过无线信号传输控制连接。
第二红外线控制系统包括均位于钻杆16上方的第二红外线发射器14和第二红外线接收器15，第二红外线发射器14固定安装在夹持器5的右表面，第二红外线接收器15固定安装在圆弧段环形连接板6的左表面，第二红外线发射器14和第二红外线接收器15沿左右方向水平对应设置，第二红外线接收器15与plc控制器3通过无线信号传输控制连接。
plc控制器3的外部安装有防尘罩，防尘罩通过螺钉安装在钻机本体2的外壳上。
本实用新型的钻机本体2通过plc控制器3控制启停，在煤壁7上通过若干根锚杆8固定连接有圆弧段环形连接板6，圆弧段环形连接板6的左表面固定安装有用于实时监控瓦斯浓度的瓦斯传感器10和用于实时监控煤尘浓度的煤尘传感器11，当煤壁7的钻孔周围煤尘浓度和瓦斯浓度超限时，瓦斯传感器10和煤尘传感器11将信号无线传输至plc控制器3，plc控制器3发出切断钻机本体2电源的指令，从而控制钻机本体2停止工作，防止瓦斯和煤尘爆炸事故的发生，安全可靠，并且避免工人工作环境持续恶化。
第一红外线发射器12固定安装在卡盘4的右表面，第一红外线接收器13固定安装在夹持器5的左表面，第一红外线发射器12和第一红外线接收器13沿左右方向水平对应设置，第二红外线发射器14固定安装在夹持器5的右表面，第二红外线接收器15固定安装在圆弧段环形连接板6的左表面，第二红外线发射器14和第二红外线接收器15沿左右方向水平对应设置，第一红外线接收器13和第二红外线接收器15均与plc控制器3连接，如此，第一红外线发射器12和第一红外线接收器13可以监控卡盘4与夹持器5之间的空间区域，第二红外线发射器14和第二红外线接收器15可以监控夹持器5与圆弧段环形连接板6之间的空间区域，当有异物位于卡盘4与夹持器5之间或夹持器5与圆弧段环形连接板6之间的空间区域时，便会隔断第一红外线发射器12和第一红外线接收器13之间以及第二红外线发射器14和第二红外线接收器15之间的红外线传输，第一红外线接收器13或第二红外线接收器15接收不到红外线信号时，第一红外线接收器13或第二红外线接收器15将隔断信号传至plc控制器3，plc控制器3发出切断钻机本体2电源的指令，钻机本体2立刻切断电源，从而控制钻机本体2停止工作，避免工人误操作而接触钻杆16，造成人员伤亡，而且避免钻杆16受到损坏。
在钻机本体2工作时，从煤壁7的钻孔内流出的煤粉能够从圆弧段环形连接板6下部的缺口9流出，不会影响第一红外线发射器12和第一红外线接收器13以及第二红外线发射器14和第二红外线接收器15的正常运转。
plc控制器3的外部安装有防尘罩，能够防尘，而且不会影响plc控制器3与瓦斯传感器10、煤尘传感器11、第一红外线接收器13和第二红外线接收器15之间的无线信号传递。
从而起到“两预一防”的作用，本实用新型的“两预一防”是指：煤尘浓度超限预警、瓦斯浓度超限预警以及防止操作误伤。
本实用新型具有设计科学、防止瓦斯和煤尘爆炸事故的发生、安全可靠、避免人员伤亡或钻杆受损的优点。
以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解；依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
1.新型两预一防钻机，包括液压支架和沿左右方向滑动连接在液压支架上的钻机本体和夹持器，钻机本体的右端部设置有卡盘，夹持器位于卡盘的正右方，液压支架设置巷道内且位于煤壁的左侧，其特征在于：还包括plc控制器和圆弧段环形连接板，plc控制器固定安装在钻机本体的外壳上并通过控制电缆与钻机本体连接，卡盘和夹持器内夹持有长度方向沿左右方向设置的钻杆，钻杆右端安装有钻头，圆弧段环形连接板通过若干根锚杆固定连接在煤壁上，圆弧段环形连接板的内径大于钻头的最大回转直径，钻杆、卡盘、夹持器和圆弧段环形连接板的中心线重合，钻头朝向圆弧段环形连接板内部的煤壁钻进，圆弧段环形连接板的下部设有缺口，缺口位于钻杆下方，圆弧段环形连接板的左表面固定安装有用于实时监控瓦斯浓度的瓦斯传感器和用于实时监控煤尘浓度的煤尘传感器，卡盘和夹持器之间设置有第一红外线控制系统，夹持器和圆弧段环形连接板之间设置有第二红外线控制系统，瓦斯传感器和煤尘传感器均与plc控制器通过无线信号传输连接。
2.根据权利要求1所述的新型两预一防钻机，其特征在于：第一红外线控制系统包括均位于钻杆上方的第一红外线发射器和第一红外线接收器，第一红外线发射器固定安装在卡盘的右表面，第一红外线接收器固定安装在夹持器的左表面，第一红外线发射器和第一红外线接收器沿左右方向对应设置，第一红外线接收器与plc控制器通过无线信号传输控制连接。
3.根据权利要求1所述的新型两预一防钻机，其特征在于：第二红外线控制系统包括均位于钻杆上方的第二红外线发射器和第二红外线接收器，第二红外线发射器固定安装在夹持器的右表面，第二红外线接收器固定安装在圆弧段环形连接板的左表面，第二红外线发射器和第二红外线接收器沿左右方向水平对应设置，第二红外线接收器与plc控制器通过无线信号传输控制连接。
4.根据权利要求1所述的新型两预一防钻机，其特征在于：plc控制器的外部安装有防尘罩，防尘罩通过螺钉安装在钻机本体的外壳上。
技术总结