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申请/专利权人：山东省地矿工程勘察院(山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队)

摘要：本发明公开了一种矿井内含挥发质有毒固废旋挖用自动井盖装置，包括：第一导向结构和第二导向结构，第一导向结构包括第一座体、第一导槽和第二导槽；第二导向结构包括第二座体、第三导槽和第四导槽，两者相对地固定在第二座体上；第一导槽和第三导槽位于同一直线上，第二导槽和第四导槽位于同一直线上；第一井盖和第二井盖，第一井盖活动安装于第一导槽和第二导槽上，第二井盖活动安装于第三导槽和第四导槽上；第一井盖和第二井盖相对的侧面上均设置有半圆形缺口；第一电机，通过第一齿条带动第一井盖往复运动；第二电机通过第二齿条带动第二井盖往复运动；控制器，分别与第一电机和第二电机连接，控制第一电机和第二电机的正转或反转。

主权项：1.一种矿井内含挥发质有毒固废旋挖用自动井盖装置，其特征在于：包括：第一导向结构和第二导向结构，第一导向结构包括第一座体、第一导槽和第二导槽，第一导槽和第二导槽的开口均沿水平方向，两者相对地固定在第一座体上；第二导向结构包括第二座体、第三导槽和第四导槽，第三导槽和第四导槽的开口均沿水平方向，两者相对地固定在第二座体上；第一导槽和第三导槽位于同一直线上，第二导槽和第四导槽位于同一直线上；第一井盖和第二井盖，第一井盖活动安装于第一导槽和第二导槽上，第二井盖活动安装于第三导槽和第四导槽上；第一井盖和第二井盖相对的侧面上均设置有半圆形缺口，两者相向运动至接触时，围成圆形缺口；第一电机，通过第一齿条带动第一井盖往复运动；第二电机通过第二齿条带动第二井盖往复运动；控制器，分别与第一电机和第二电机连接，控制第一电机和第二电机的正转或反转；所述第一座体上设置有1-3个第一密封条，第一密封条位于第一导槽和第二导槽之间，且横穿第一导槽和第二导槽之间的区域；第二座体上设置有1-3个第二密封条，第二密封条位于第三导槽和第四导槽之间，且横穿第三导槽和第四导槽之间的区域；还包括第一限位结构，包括柱体、橡胶层和压力传感器，所述橡胶层附着于柱体的侧面，橡胶层中部开孔，压力传感器设置于开孔中，压力传感器与控制器连接；第一限位结构设置于第一井盖和第二井盖之间，柱体竖向安装，且第一井盖和第二井盖与第一限位结构咬合的位置分别设置第一弧形缺口和第二弧形缺口；所述第一弧形缺口位于第一井盖的边缘处，第二弧形缺口位于第二井盖的边缘处；还包括第二限位结构，第二限位结构与第一限位结构的结构相同，第二限位结构位于与第一限位结构相对的另一侧边缘处。

全文数据：一种矿井内含挥发质有毒固废旋挖用自动井盖装置技术领域本发明涉及矿井内含挥发质固废处置技术领域，具体涉及一种矿井内含挥发质有毒固废旋挖用自动井盖装置。背景技术公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。化工废料一般需要经过处理净化后才能排放，以防止对环境造成污染，而一些不法分子为了获取更大利益，经常将不同类型的化工废料不经处理，直接倾倒于较深矿井内，这样会严重污染地下空间。化工废料在储存过程中会发生化学反应，生成大量有毒气体，对矿井周围的环境造成严重的污染。而且，矿井内的污染物会随着地下水运移，对地下水质造成影响，危及附近居民的生命及健康安全，所以需要对矿井内污染物进行治理。较为常用的方法是将矿井下污染物挖出，再进行后续的处理。发明人经过研究和试验发现，在将矿井下的含挥发质固废进行清理时，需要将矿井上的井盖打开，由于固废挥发出的有毒气体充满整个矿井中，打开井盖时，矿井中的有毒气体会从矿井口逸出，对矿井口周围的环境造成污染，更容易对施工人员的身体健康产生不良影响。而如果在固废旋挖时关闭井盖，出料时打开井盖，会耗费较大的人力，而且容易导致打开或关闭井盖不及时，影响施工进度。发明内容针对上述现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种矿井内含挥发质有毒固废旋挖用自动井盖装置，该自动井盖装置可以实现自动开合，保证将矿井口及时关闭，并可以实现密封，有效防止有毒气体自矿井中逸出。为了解决以上问题，本发明的技术方案为：一种矿井内含挥发质有毒固废旋挖用自动井盖装置，包括：第一导向结构和第二导向结构，第一导向结构包括第一座体、第一导槽和第二导槽，第一导槽和第二导槽的开口均沿水平方向，两者相对地固定在第一座体上；第二导向结构包括第二座体、第三导槽和第四导槽，第三导槽和第四导槽的开口均沿水平方向，两者相对地固定在第二座体上；第一导槽和第三导槽位于同一直线上，第二导槽和第四导槽位于同一直线上；第一井盖和第二井盖，第一井盖活动安装于第一导槽和第二导槽上，第二井盖活动安装于第三导槽和第四导槽上；第一井盖和第二井盖相对的侧面上均设置有半圆形缺口，两者相向运动至接触时，围成圆形缺口；第一电机，通过第一齿条带动第一井盖往复运动；第二电机通过第二齿条带动第二井盖往复运动；控制器，分别与第一电机和第二电机连接，控制第一电机和第二电机的正转或反转。本发明有益效果为：第一井盖和第二井盖上均设置半圆形缺口，两者相向运动至接触时，围成圆形缺口，该圆形缺口可以用于使旋挖钻杆穿过，而不影响旋挖工作的进行。第一井盖和第二井盖分别活动安装在第一导向结构和第二导向结构上，使其可以分别沿着第一导向结构和第二导向结构运动，在第一电机和第二电机的带动下进行相向运动或相背运动，实现了井盖的自动关闭或自动打开，大大节省了人力，并可以提高井盖打开、关闭的及时性，对矿井口进行有效密封。附图说明构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，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。图1为本发明中一个或多个实施例的自动井盖装置结构示意图；图2为本发明中一个或多个实施例的自动井盖装置俯视图结构示意图；图3为本发明中一个或多个实施例的导向结构的俯视图结构示意图；图4为本发明中一个或多个实施例的导向结构的剖视图；图5为本发明中一个或多个实施例的自动井盖装置俯视图结构示意图；图6为本发明中一个或多个实施例的停止销的剖视图结构示意图。其中，1、第二变频器，2、旋挖钻杆，3、控制器，4、第一变频器，5、第一电机，6、第一齿条，7、导轨，8、激光继电器，9、旋挖钻斗，10、第一限位结构，11、井盖，12、第二电机，13、矿井，14、密封条，15、导槽，16、柱体，17、橡胶层，18、压力传感器。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和或它们的组合。如图1和图2所示，一种矿井内含挥发质有毒固废旋挖用自动井盖装置，包括：导轨7包括第一导向结构和第二导向结构，第一导向结构包括第一座体和导槽15，导槽15包括第一导槽和第二导槽，第一导槽和第二导槽的开口均沿水平方向，两者相对地固定在第一座体上；第二导向结构包括第二座体、第三导槽和第四导槽，第三导槽和第四导槽的开口均沿水平方向，两者相对地固定在第二座体上；第一导槽和第三导槽位于同一直线上，第二导槽和第四导槽位于同一直线上；井盖11，包括第一井盖和第二井盖，第一井盖活动安装于第一导槽和第二导槽上，第二井盖活动安装于第三导槽和第四导槽上；第一井盖和第二井盖相对的侧面上均设置有半圆形缺口，两者相向运动至接触时，围成圆形缺口；第一井盖和第二井盖上均设置半圆形缺口，两者相向运动至接触时，围成圆形缺口，该圆形缺口可以用于使旋挖钻杆穿过，而不影响旋挖工作的进行。第一电机5，通过第一齿条带动第一井盖往复运动；第二电机12通过第二齿条带动第二井盖往复运动；控制器3，分别与第一电机5和第二电机12连接，控制第一电机5和第二电机12的正转或反转。第一井盖5和第二井盖12分别活动安装在第一导向结构和第二导向结构上，使其可以分别沿着第一导向结构和第二导向结构运动，在第一电机5和第二电机12的带动下进行相向运动或相背运动，实现了井盖的自动关闭或自动打开，大大节省了人力，并可以提高井盖打开、关闭的及时性，对矿井口进行有效密封。所述控制器3由编程为用于执行本文所描述的一个或多个操作和或功能的微处理器来执行。根据一个或多个实施例，所述控制器整个或部分地由专门配置的硬件来执行。在一些实施例中，所述第一座体上设置有1-3个第一密封条密封条14，第一密封条位于第一导槽和第二导槽之间，且横穿第一导槽和第二导槽之间的区域。第一密封条可以对第一井盖的下方进行密封，防止矿井中的有毒气体通过第一井盖和第一座体之间的缝隙泄漏至外界。所述第二座体上设置有1-3个第二密封条密封条14，第二密封条位于第三导槽和第四导槽之间，且横穿第三导槽和第四导槽之间的区域。第二密封条可以对第二井盖的下方进行密封，防止矿井中的有毒气体通过第二井盖和第二座体之间的缝隙泄漏至外界。在一些实施例中，所述自动井盖装置包括第一限位结构，包括柱体16、橡胶层17和压力传感器18，所述橡胶层17附着于柱体的侧面，橡胶层17中部开孔，压力传感器18设置于开孔中，压力传感器18与控制器3连接；第一限位结构设置于第一井盖和第二井盖之间，柱体竖向安装，且第一井盖和第二井盖与第一限位结构咬合的位置分别设置第一弧形缺口和第二弧形缺口。第一井盖和第二井盖相向运动至即将闭合时，两者的弧形缺口与第一限位结构咬合，压迫橡胶层变形，进而压迫压力传感器，压力传感器将压力信号传递给控制器，控制器控制第一电机和第二电机停止转动，第一井盖和第二井盖停止运动，实现了第一井盖和第二井盖的关闭。由于设置了橡胶层，橡胶层发生弹性形变，与第一井盖和第二井盖之间实现密封，可以防止有毒气体从第一限位结构与井盖之间的缝隙泄漏。第一井盖和第二井盖上设置弧形缺口，以与第一限位结构咬合，有利于第一井盖和第二井盖之间的闭合，以提高井盖的密封性能。在一些实施例中，所述第一弧形缺口位于第一井盖的边缘处，第二弧形缺口位于第二井盖的边缘处。尽量减少对旋挖工作的影响。在一些实施例中，自动井盖装置还包括第二限位结构，第二限位结构与第一限位结构的结构相同，第二限位结构位于与第一限位结构相对的另一侧边缘处。进一步的，第一井盖和第二井盖分别设置有与第二限位结构咬合的第三弧形缺口和第四弧形缺口。第一限位结构和第二限位结构分别位于第一井盖和第二井盖的相对的两个边缘处，可以对井盖的两侧的运动进行监控，以防止井盖在运动过程中发生偏转，影响盖合密封性。在一些实施例中，所述第一齿条的一端与第一井盖连接，连接点与第一井盖上的半圆形缺口相对设置，第一齿条的另一端与第一电机的输出轴上的齿轮配合；第二齿条的一端与第二井盖连接，连接点与第二井盖上的半圆形缺口相对设置，第二齿条的另一端与第二电机的输出轴上的齿轮配合。便于实现第一井盖和第二井盖的往复运动。进一步的，所述第一齿条6与第一井盖之间连接有加强筋，第二齿条与第二井盖之间连接有加强筋。加强筋可以提高第一齿条和第一井盖之间的连接强度，提高第二齿条和第二井盖之间的连接强度，避免第一井盖和第二井盖在运动过程中发生偏移。在一些实施例中，所述自动井盖装置还包括第一变频器4和第二变频器1，第一变频器4连接于第一电机5和控制器3之间，第二变频器1连接于第二电机12和控制器3之间。变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。主要由整流交流变直流、滤波、逆变直流变交流、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，进而达到节能、调速的目的。在一些实施例中，所述自动井盖装置还包括接近开关，接近开关用于安装在矿井侧壁的顶部，接近开关与控制器连接。激光继电器用于感应旋挖料斗的位置，当旋挖料斗上提至矿井口时，激光继电器接收该信号，并将信号传递给控制器，控制器控制第一电机和第二电机运行，带动第一井盖和第二井盖反向运动，将矿井口打开，旋挖料斗继续上提。旋挖料斗离开激光继电器设定时间后，控制器控制第一电机和第二电机运行，带动第一井盖和第二井盖相向运动，将矿井口关闭。具体的实施例如下：该实施例中包括矿井13、旋挖装置和自动井盖装置。旋挖装置包括旋挖钻机、旋挖钻杆2和钻挖钻斗9，旋挖钻斗9通过旋挖钻杆2与旋挖钻机连接，旋挖钻斗9深入待处理的矿井13中；自动井盖装置包括第一导向结构、第二导向结构、第一井盖、第二井盖、第一电机、第二电机、控制器、第一限位结构、第二限位结构、第一变频器和第二变频器。第一导向结构包括第一座体、第一导槽和第二导槽，第一导槽和第二导槽的开口均沿水平方向，两者相对地固定在第一座体上；第一座体上设置有3个第一密封条，3个第一密封条平行设置于第一导槽和第二导槽之间，且横穿第一导槽和第二导槽之间的区域，分别与第一导槽和第二导槽垂直。第二导向结构包括第二座体、第三导槽和第四导槽，第三导槽和第四导槽的开口均沿水平方向，两者相对地固定在第二座体上；第一导槽和第三导槽位于同一直线上，第二导槽和第四导槽位于同一直线上；第二座体上设置有3个第二密封条，3个第二密封条位于第三导槽和第四导槽之间，且横穿第三导槽和第四导槽之间的区域，分别与第一导槽和第二导槽垂直。第一井盖和第二井盖相对的侧面上均设置有半圆形缺口，两者相向运动至接触时，围成圆形缺口；第一电机，通过第一齿条带动第一井盖往复运动，第一齿条的一端与第一井盖连接，连接点与第一井盖上的半圆形缺口相对设置，第一齿条的另一端与第一电机的输出轴上的齿轮配合；第二电机通过第二齿条带动第二井盖往复运动；第二齿条的一端与第二井盖连接，连接点与第二井盖上的半圆形缺口相对设置，第二齿条的另一端与第二电机的输出轴上的齿轮配合；控制器，分别与第一电机和第二电机连接，控制第一电机和第二电机的正转或反转；第一限位结构，包括柱体、橡胶层和压力传感器，所述橡胶层附着于柱体的侧面，橡胶层中部开孔，压力传感器设置于开孔中，压力传感器与控制器连接；第一限位结构设置于第一井盖和第二井盖之间，柱体竖向安装，且第一井盖和第二井盖与第一限位结构咬合的位置分别设置第一弧形缺口和第二弧形缺口。第一弧形缺口位于第一井盖的边缘处，第二弧形缺口位于第二井盖的边缘处。第二限位结构，第二限位结构与第一限位结构的结构相同，第二限位结构位于与第一限位结构相对的另一侧边缘处。第一井盖和第二井盖分别设置有与第二限位结构咬合的第三弧形缺口和第四弧形缺口。第一变频器和第二变频器，第一变频器连接于第一电机和控制器之间，第二变频器连接于第二电机和控制器之间；以及，激光继电器，激光继电器用于安装在矿井侧壁的顶部，激光继电器与控制器连接。自动井盖装置位于事故矿井上部，井盖分为两片第一井盖和第二井盖，每片均设置半圆形缺口，井盖合并时，形成圆形孔，直径大于钻挖钻机钻杆直径3cm左右。井盖两侧设置内凹卡槽，用于固定、密封井盖两端，同时作为导槽，使井盖定向移动，卡槽与井口地面使用水泥密封。井盖齿条连接井盖尾端和低速电机齿轮，形成传动装置，控制井盖活动。低速电机位于齿条尾端，传递齿条运动。限位结构用于限定停止井盖合并时的位置。井盖控制系统中，控制器3用于处理继电器信号、控制低速电机正反转。变频器连接控制器电机供电端和低速电机，控制电机低转速。压力传感器设置于限位结构上，当井盖接触至压力传感器后，压力传感器将反馈信号给控制器，切断低速电机电流，完成合并井盖。激光继电器，置于井口井壁上，当感应钻挖钻斗上升至井口时，反馈信号至控制器，给低速电机供电，张开井盖。旋挖钻斗提出井口后，通过人工控制信号传递给控制器，合并井盖。旋挖钻斗下井时，需要人工控制，打开井口盖，下井后，激光继电器感觉到旋挖钻斗，关闭井盖，为了提高控制稳定性，可以将旋挖钻斗下井后信号切换至人工控制。停止施工后，井口需毡布覆盖。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种矿井内含挥发质有毒固废旋挖用自动井盖装置，其特征在于：包括：第一导向结构和第二导向结构，第一导向结构包括第一座体、第一导槽和第二导槽，第一导槽和第二导槽的开口均沿水平方向，两者相对地固定在第一座体上；第二导向结构包括第二座体、第三导槽和第四导槽，第三导槽和第四导槽的开口均沿水平方向，两者相对地固定在第二座体上；第一导槽和第三导槽位于同一直线上，第二导槽和第四导槽位于同一直线上；第一井盖和第二井盖，第一井盖活动安装于第一导槽和第二导槽上，第二井盖活动安装于第三导槽和第四导槽上；第一井盖和第二井盖相对的侧面上均设置有半圆形缺口，两者相向运动至接触时，围成圆形缺口；第一电机，通过第一齿条带动第一井盖往复运动；第二电机通过第二齿条带动第二井盖往复运动；控制器，分别与第一电机和第二电机连接，控制第一电机和第二电机的正转或反转。2.根据权利要求1所述的自动井盖装置，其特征在于：所述第一座体上设置有1-3个第一密封条，第一密封条位于第一导槽和第二导槽之间，且横穿第一导槽和第二导槽之间的区域；第二座体上设置有1-3个第二密封条，第二密封条位于第三导槽和第四导槽之间，且横穿第三导槽和第四导槽之间的区域。3.根据权利要求1所述的自动井盖装置，其特征在于：还包括第一限位结构，包括柱体、橡胶层和压力传感器，所述橡胶层附着于柱体的侧面，橡胶层中部开孔，压力传感器设置于开孔中，压力传感器与控制器连接；第一限位结构设置于第一井盖和第二井盖之间，柱体竖向安装，且第一井盖和第二井盖与第一限位结构咬合的位置分别设置第一弧形缺口和第二弧形缺口。4.根据权利要求3所述的自动井盖装置，其特征在于：所述第一弧形缺口位于第一井盖的边缘处，第二弧形缺口位于第二井盖的边缘处。5.根据权利要求3所述的自动井盖装置，其特征在于：还包括第二限位结构，第二限位结构与第一限位结构的结构相同，第二限位结构位于与第一限位结构相对的另一侧边缘处。6.根据权利要求5所述的自动井盖装置，其特征在于：第一井盖和第二井盖分别设置有与第二限位结构咬合的第三弧形缺口和第四弧形缺口。7.根据权利要求1所述的自动井盖装置，其特征在于：所述第一齿条的一端与第一井盖连接，连接点与第一井盖上的半圆形缺口相对设置，第一齿条的另一端与第一电机的输出轴上的齿轮配合；第二齿条的一端与第二井盖连接，连接点与第二井盖上的半圆形缺口相对设置，第二齿条的另一端与第二电机的输出轴上的齿轮配合。8.根据权利要求7所述的自动井盖装置，其特征在于：所述第一齿条与第一井盖之间连接有加强筋，第二齿条与第二井盖之间连接有加强筋。9.根据权利要求1所述的自动井盖装置，其特征在于：还包括第一变频器和第二变频器，第一变频器连接于第一电机和控制器之间，第二变频器连接于第二电机和控制器之间。10.根据权利要求1所述的自动井盖装置，其特征在于：还包括接近开关，接近开关用于安装在矿井侧壁的顶部，激光继电器与控制器连接。

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