一种矿山作业用特殊作业机器人的制作方法

文档序号:30698860发布日期:2022-07-09 18:50阅读:163来源:国知局
一种矿山作业用特殊作业机器人的制作方法

1.本发明属于特殊作业机器人技术领域,具体涉及一种矿山作业用特殊作业机器人。


背景技术:

2.现有矿山作业中,掘进巷道主要通过全风压通风或局部风压通风向掘进巷道输送新鲜空气,并将掘进巷道内含有瓦斯、粉尘等的污浊气体排出,以降低掘进巷道内瓦斯及粉尘的浓度,从而减少掘进巷道内的安全隐患,提高操作人员在掘进巷道内的工作安全性并减少污浊气体对操作人员身体健康带来的伤害。然而现有掘进巷道内通风效果较差,掘进巷道内的污浊气体引起的安全隐患以及对操作人员造成的健康伤害依然较大。
3.具体的,在长距离的巷道施工中,仅在井口位置向工作面送入新鲜空气,可能存在风压、风速不足的现象,达不到在掘进工作面的进风流中,氧气浓度不低于20%,二氧化碳浓度不超过0.5%的规定。


技术实现要素:

4.本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种结构简单,设计合理的特殊作业机器人。
5.本发明通过以下技术方案来实现上述目的:
6.一种矿山作业用特殊作业机器人,包括巷道,所述巷道的进口处设置有第一风机,第一风机的输出端连通有送风管道,送风管道沿着巷道上方内壁布置,沿着巷道的上方内壁布置有风库,所述风库的内部设置有与送风管道连通的第二风机;
7.设置于送风管道上并对巷道中补充新鲜空气的辅助出风管,送风管道上还设置有用于监测巷道中气体浓度的监测单元,所述辅助出风管上设置有用于控制辅助出风管开关的控制单元;
8.所述送风管道由多组管道相互拼接而成,送风管道的端部通向巷道内部的工作面;
9.所述风库中设置有升降式的第一气体净化装置,所述第一气体净化装置的形状与巷道的截面形状匹配,第一气体净化装置包括遮挡壳和推动单元,所述推动单元固定在风库上方内壁与遮挡壳的上表面之间,所述遮挡壳靠近工作面的一面设置有第一风孔,远离工作面的一面设置有第二风孔,所述遮挡壳中靠近第一风孔的位置设置有第一活性炭层;
10.所述巷道中设置有与第一气体净化装置对应的清理装置,所述清理装置包括移动壳体,移动壳体的一侧具有多组分别与多组第一风孔对应的进口,相邻的进口之间移动壳体内部层结构中设置有与遮挡壳相吸固定的磁性板,所述移动壳体中部设置有第二活性炭层,第二活性炭层的两侧分别设置有吸出单元与制冷组件,所述吸出单元连通在第二活性炭层远离进口一侧的移动壳体内部与移动壳体外部之间,所述制冷组件等间距分布有多组,且制冷组件设置于移动壳体内部。
11.作为本发明的进一步优化方案,所述遮挡壳中靠近第二风孔的位置间隔布置有多组制冷单元和制热单元。
12.当巷道较长时,可将第二风机设置在巷道井口20m开外的位置,利用高速将新鲜空气压入送风管道中后进入风库中存储,在风库处再设置有第二风机,从而将井口外部的新鲜空气供入工作面位置,保证了巷道内的空气流速;
13.具体的,送风管道中输送的新鲜空气还可通过辅助出风管进入巷道中急需新鲜空气的位置,避免了新鲜空气不能及时达到巷道内每个位置而出现气体中毒或者缺氧的现象,保证了巷道内施工人员的施工安全性;
14.送风管道由多组管道相互拼接而成,可一边向前掘进开挖巷道,一边拼接呈合适长度的送风管道,保证了长距离巷道施工时新鲜空气供入的要求;
15.具体的,送风管道可使用圆管结构,也可使用方管结构,方管结构拼接时采用法兰固定,连接处配合密封圈密封,圆管结构采用螺纹连接的方式,也可使用法兰连接的方式,根据巷道具体情况选择使用即可。
16.现有的巷道中通风通常将乏风直接排出,乏风中包含大量的有害气体,不符合环保性的要求,因此,在风库中设置有升降式的第一气体净化装置,当第一气体净化装置下降并阻挡在巷道中段时,从工作面处排出的乏风会经过第一气体净化装置并利用第一气体净化装置滤除有害气体,达到环保排放的要求,解决工程污染的问题。
17.具体的,在乏风向井口位置排出时,依次经过第一风孔、第一活性炭层、第二风孔,经过第一活性炭层的乏风会被滤除有害气体。
18.作为本发明的进一步优化方案,所述巷道中还设置有第二气体净化装置,所述第二气体净化装置包括移动部分和转动部分,移动部分包括在巷道中地面移动的移动平板车,转动部分包括设置于移动平板车上方的圆筒壳,所述移动平板车的上表面固定设置有转动座,所述圆筒壳的下表面固定设置有转动设置于转动座表面的t字形环槽中的转动板。
19.可通过制冷单元对经过遮挡壳中的空气和遮挡壳中的第一活性炭层进行制冷,一方面保证巷道中空气温度不会过高,另一方面确保第一活性炭层对气体的过滤效果,使得第一活性炭层不会因受热膨胀而反向扩散有害气体。
20.而为了保证第一活性炭层的使用效果,在巷道中设置有对第一气体净化装置中第一活性炭层进行清理的清理装置,使得第一活性炭层能够重复利用,而无需拆装更换第一气体净化装置及第一活性炭层,造成工程量增加的现象;
21.具体的,将第一气体净化装置伸入到巷道中,再将清理装置拼接在第一气体净化装置的一侧,移动壳体通过磁性板吸附固定在遮挡壳的一侧,遮挡壳上的第一风孔与移动壳体上的进口对应连通,此时,启动制冷组件、吸出单元和制热单元,吸出单元产生吸力,使得空气依次通过第二风孔、制热单元、第一活性炭层、第一风孔、进口、制冷组件、第二活性炭层、吸出单元排出,在空气首先经过制热单元时被加热,热空气使得第一活性炭层膨胀变形,空气体积变大,从而挤出第一活性炭层中的有毒物质和异味分子,保证第一活性炭层可循环利用,无需取出进行清理或者更换,而含有毒物质和异味分子的空气经过制冷组件时被制冷,然后空气经过第二活性炭层,空气中的有毒物质和异味分子被第二活性炭层吸除,达到转移存储,而无需频繁更换第一活性炭层的目的,而第二活性炭层设置于可移动的移动壳体中,方便运输出巷道再进行清理;
22.装置中,推动单元起到推动遮挡壳升降的目的,推动单元可使用电动推杆等装置,当巷道中遮挡壳位置不通车或者人时,可利用遮挡壳将巷道截面隔断,完全过滤排出的乏风,当通车或者人时,利用推动单元将遮挡壳升起即可,使用方便,适合于工程施工过程中使用;
23.而制冷单元、制冷组件均可使用制冷器,制热单元可使用电加热丝,吸出单元可使用风机等装置,第一风机使用2
×
55kw压入式局部通风机,第二风机使用2
×
90kw压入式局部通风机,监测单元可使用二氧化碳浓度传感器和甲烷传感器等有害气体传感器,控制单元可使用电磁阀等装置。
24.作为本发明的进一步优化方案,所述圆筒壳的一侧固定设置有进风箱,另一侧设置有出风孔,所述出风孔与进风箱对立,进风箱上固定设置有连通进风箱内外的进风单元,进风箱的底部设置有多组连通圆筒壳内部的进风孔,所述圆筒壳侧面对应出风孔的位置固定焊接有多组阻挡在出风孔开口处的扇板,所述圆筒壳的内部还设置有气体净化装置。
25.作为本发明的进一步优化方案,所述气体净化装置包括沿着圆筒壳轴线位置固定且位于圆筒壳内部的芯管,所述芯管的外圈处固定设置有用于存储净化液体的下挡。
26.作为本发明的进一步优化方案,所述下挡呈上方开口的半球壳体结构,下挡上方对应设置有直径大于下挡直径的上挡,所述上挡呈开口向下的半球壳体结构,且上挡与下挡之间保持间隙,所述下挡的外表面设置有螺旋状分布的螺旋结构,所述下挡在芯管上上下分布有多组。
27.设备中第二气体净化装置的设置主要对应送风管道上的辅助出风管使用,使用第二气体净化装置时,移动平板车在巷道中不定点的移动,而进风单元启动通过进风孔向圆筒壳中通气,气体再通过出风孔排出,一方面起到提高巷道内风速的目的,保证施工安全,另一方面在圆筒壳中设置有气体净化装置,空气经过圆筒壳中时会被快速的净化,适用于应急情况下。
28.在巷道中第二气体净化装置可设置有多个,多个第二气体净化装置在巷道中不定点的移动工作,及时解决巷道中部分区域二氧化碳浓度或者有害气体浓度过高的问题;
29.而出风孔对应的位置设置有扇板,空气从出风孔处高速排出时会推动扇板,使得圆筒壳相对自身轴线位置为轴转动,起到了实时净化圆筒壳一周空气的目的;
30.而进风单元的进风口位置朝向圆筒壳的底部,且进风单元设置于圆筒壳的下端位置,便于沉积在巷道底部位置的有害气体或二氧化碳气体排出,圆筒壳转动时其底部的转动板在t字形环槽中转动,不会脱落,而转动板的外部活动镶嵌有多组活动贴合在t字形环槽内壁上的滚珠,使得圆筒壳转动顺畅,不易卡顿,扇板呈弧形板状结构。
31.气体净化装置包括沿着圆筒壳轴线位置固定且位于圆筒壳内部的芯管,芯管的外圈处固定设置有用于存储净化液体的下挡,下挡呈上方开口的半球壳体结构,下挡上方对应设置有直径大于下挡直径的上挡,上挡呈开口向下的半球壳体结构,且上挡与下挡之间保持间隙,下挡的外表面设置有螺旋状分布的螺旋结构,下挡在芯管上上下分布有多组。
32.其中,下挡中可放置naoh溶液、带有阴离子如:【fap】-、【doc】-、【tf2n】-、【tmpp】-和阳离子带有长烷烃结构的季膦类和季胺类ils具有较强溶解甲烷气体的能力、或者其它吸收有害气体的液体等。
33.当巷道中局部的有害气体或者二氧化碳气体浓度过高时,进风单元启动,将含有
高浓度有害气体或者二氧化碳气体的空气吸入圆筒壳中,经过下挡中的液体被吸收滤除,从而达到净化空气的目的,且圆筒壳实时进风出风,增加风速,降低空气中有害气体或者二氧化碳气体的浓度;
34.其中,进风孔对应在下挡的底部设置,进入圆筒壳中的空气会经过下挡表面的螺旋结构导向后被上挡阻挡而充分作用于下挡中的液体上,实现高效净化空气中有害气体或者二氧化碳气体的目的。
35.需要说明的是,本装置是利用将巷道中含有有害气体或者二氧化碳气体一部分的空气吸收进入圆筒壳中,再降低空气中有害气体或者二氧化碳气体浓度后排出,起到了及时消除危害的目的,代替了现有技术中直接通过吹风的方式排出有害气体或者二氧化碳气体的现象,直接吹风排出有害气体或者二氧化碳气体时,由于巷道长度较长,有害气体或者二氧化碳气体会在巷道中短暂聚集,从而进一步增加有害气体或者二氧化碳气体的浓度,增加危害性,装置中,进风单元可使用风机等装置。
36.作为本发明的进一步优化方案,所述圆筒壳上设置有添加装置,所述添加装置包括设置于芯管的内部的进入通道,进入通道的上端贯穿圆筒壳上表面。
37.作为本发明的进一步优化方案,进入通道上端位置密封塞有堵塞,进入通道靠近下挡下端内部的位置设置有与下挡中连通的斜孔,所述斜孔连通下挡的位置设置有封堵组件。
38.作为本发明的进一步优化方案,所述封堵组件包括固定在芯管内壁上的导向板,所述导向板上滑动设置有封堵柱,所述封堵柱的上端表面固定设置有受力板,受力板的下表面与导向板之间通过弹簧固定连接,所述斜孔连通进入通道的位置倾斜朝下,且斜孔的倾斜度与封堵柱的倾斜度一致。
39.为了方便下挡中液体保持充足,在芯管中设置有进入通道,当打开进入通道上端的堵塞时,可直接从进入通道的上端向下挡中添加液体,而液体经过进入通道内壁的斜孔进入下挡中;
40.由于下挡上下设置有多组,在斜孔处设置有封堵柱,当下挡中的液体在即将充满或者三分之二位置时,液体产生的压力刚好能够压合受力板,使得封堵柱沿着导向板下降,封堵柱的端部将斜孔的开口密封,从而实现了封堵作用,避免了进入通道中的液体继续进入下挡中造成漫出的现象;
41.而当下挡中的液体再利用减少或者随空气通过流失时,受力板所受的压力降低,此时,受力板通过弹簧的恢复力作用复位,从而将斜孔打开,进入通道中存留的液体会实时进入下挡中补充,保证了空气的净化效果;
42.在实际使用时,可在圆筒壳的上端设置有存储液体并连接在进入通道上端的存储罐,方便及时补充液体,实用性强。
43.作为本发明的进一步优化方案,所述辅助出风管中设置有电加热丝和制冷器。
44.为了解决巷道中空气过冷或过热的问题,在辅助出风管中设置有电加热丝和制冷器,可打开相应位置辅助出风管中的电加热丝和制冷器,根据不同施工段施工人员需求打开电加热丝或制冷器,对从辅助出风管处进入巷道中的新鲜空气进行加热或制冷。
45.在实际使用时,阶段式供风;第一阶段,在主斜井施工中段,在地面采用第一风机:2
×
55kw压入式局部通风机,向风库供新鲜空气,第二阶段,在主斜井施工距离超过一定长
度后,随后将第一风机:2
×
55kw压入式局部通风机换成第二风机:2
×
90kw压入式局部通风机,第二风机将进入风库中的新鲜空气向工作面供入;
46.不定点供风;利用监测单元监测巷道中气体浓度,如二氧化碳浓度、有害气体浓度,若是气体浓度超标则开启控制单元,辅助出风管打开后,送风管道中的新鲜空气供入巷道中有害气体浓度或二氧化碳浓度较高的位置,从而将有害气体或二氧化碳气体稀释并快速排出;
47.高速式供风;在巷道中部设置有风库,首先将外部的新鲜空气通过第一风机与送风管道输送到风库中存储,再利用第二风机将风库中存储的新鲜空气通过送风管道排入工作面,风库可设置有多组,使得风力传输速度高,而不会因长距离输送而衰败,从而顺利到达工作面位置,保证巷道中施工的安全性。
48.本发明的有益效果在于:本发明一种矿山作业用特殊作业机器人,包括巷道,所述巷道的进口处设置有第一风机,第一风机的输出端连通有送风管道,送风管道中输送的新鲜空气还可通过辅助出风管进入巷道中急需新鲜空气的位置,避免了新鲜空气不能及时达到巷道内每个位置而出现气体中毒或者缺氧的现象,保证了巷道内施工人员的施工安全性;
49.本发明一种矿山作业用特殊作业机器人,在风库中设置有升降式的第一气体净化装置,当第一气体净化装置下降并阻挡在巷道中段时,从工作面处排出的乏风会经过第一气体净化装置并利用第一气体净化装置滤除有害气体,达到环保排放的要求,解决工程污染的问题;
50.本发明一种矿山作业用特殊作业机器人,可通过制冷单元对经过遮挡壳中的空气和遮挡壳中的第一活性炭层进行制冷,一方面保证巷道中空气温度不会过高,另一方面确保第一活性炭层对气体的过滤效果,使得第一活性炭层不会因受热膨胀而反向扩散有害气体;
51.本发明一种矿山作业用特殊作业机器人,为了保证第一活性炭层的使用效果,在巷道中设置有对第一气体净化装置中第一活性炭层进行清理的清理装置,使得第一活性炭层能够重复利用,而无需拆装更换第一气体净化装置及第一活性炭层,造成工程量增加的现象;
52.本发明一种矿山作业用特殊作业机器人,将第一气体净化装置伸入到巷道中,再将清理装置拼接在第一气体净化装置的一侧,移动壳体通过磁性板吸附固定在遮挡壳的一侧,遮挡壳上的第一风孔与移动壳体上的进口对应连通,此时,启动制冷组件、吸出单元和制热单元,吸出单元产生吸力,使得空气依次通过第二风孔、制热单元、第一活性炭层、第一风孔、进口、制冷组件、第二活性炭层、吸出单元排出,在空气首先经过制热单元时被加热,热空气使得第一活性炭层膨胀变形,空气体积变大,从而挤出第一活性炭层中的有毒物质和异味分子,保证第一活性炭层可循环利用,无需取出进行清理或者更换,而含有毒物质和异味分子的空气经过制冷组件时被制冷,然后空气经过第二活性炭层,空气中的有毒物质和异味分子被第二活性炭层吸除,达到转移存储,而无需频繁更换第一活性炭层的目的,而第二活性炭层设置于可移动的移动壳体中,方便运输出巷道再进行清理;
53.本发明一种矿山作业用特殊作业机器人,推动单元起到推动遮挡壳升降的目的,推动单元可使用电动推杆等装置,当巷道中遮挡壳位置不通车或者人时,可利用遮挡壳将
巷道截面隔断,完全过滤排出的乏风,当通车或者人时,利用推动单元将遮挡壳升起即可,使用方便,适合于工程施工过程中使用;
54.本发明一种矿山作业用特殊作业机器人,设备中第二气体净化装置的设置主要对应送风管道上的辅助出风管使用,使用第二气体净化装置时,移动平板车在巷道中不定点的移动,而进风单元启动通过进风孔向圆筒壳中通气,气体再通过出风孔排出,一方面起到提高巷道内风速的目的,保证施工安全,另一方面在圆筒壳中设置有气体净化装置,空气经过圆筒壳中时会被快速的净化,适用于应急情况下;
55.本发明一种矿山作业用特殊作业机器人,在巷道中第二气体净化装置可设置有多个,多个第二气体净化装置在巷道中不定点的移动工作,及时解决巷道中部分区域二氧化碳浓度或者有害气体浓度过高的问题;
56.本发明一种矿山作业用特殊作业机器人,下挡中可放置naoh溶液、带有阴离子如:【fap】-、【doc】-、【tf2n】-、【tmpp】-和阳离子带有长烷烃结构的季膦类和季胺类ils具有较强溶解甲烷气体的能力、或者其它吸收有害气体的液体等;
57.本发明一种矿山作业用特殊作业机器人,当巷道中局部的有害气体或者二氧化碳气体浓度过高时,进风单元启动,将含有高浓度有害气体或者二氧化碳气体的空气吸入圆筒壳中,经过下挡中的液体被吸收滤除,从而达到净化空气的目的,且圆筒壳实时进风出风,增加风速,降低空气中有害气体或者二氧化碳气体的浓度。
附图说明
58.图1为本发明的结构示意图;
59.图2为本发明的底部结构示意图;
60.图3为本发明的内部结构示意图;
61.图4为本发明的圆筒壳结构示意图;
62.图5为本发明的遮挡壳结构示意图;
63.图6为本发明的移动壳体结构示意图;
64.图7为本发明的圆筒壳内部结构示意图;
65.图8为本发明的第一气体净化装置和清理装置拼接工作时的结构示意图;
66.图9为本发明的图2中a处结构放大示意图;
67.图10为本发明的图4中b处结构放大示意图;
68.图11为本发明的图5中c处结构放大示意图;
69.图12为本发明的图6中d处结构放大示意图;
70.图13为本发明的图11中e处结构放大示意图。
71.图中:巷道1、第一风机2、送风管道3、工作面4、风库5、第二风机6、第一气体净化装置7、第二气体净化装置8、清理装置9、圆筒壳10、进风箱11、进风单元12、出风孔13、扇板14、添加装置15、芯管16、进风孔17、转动座18、转动板19、移动平板车20、遮挡壳21、推动单元22、第一风孔23、第二风孔24、第一活性炭层25、制冷单元26、制热单元27、移动壳体28、第二活性炭层29、制冷组件30、进口31、磁性板32、吸出单元33、辅助出风管34、控制单元35、监测单元36、堵塞37、进入通道38、上挡39、下挡40、螺旋结构41、受力板42、弹簧43、导向板44、封堵柱45、斜孔46。
具体实施方式
72.下面结合附图对本技术作进一步详细描述,有必要在此指出的是,以下具体实施方式只用于对本技术进行进一步的说明,不能理解为对本技术保护范围的限制,该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本技术作出一些非本质的改进和调整。
73.参考图1-13中所示,一种煤矿特长斜井阶段式通风设备,包括:
74.巷道1,巷道1的进口处设置有第一风机2,第一风机2的输出端连通有送风管道3,送风管道3沿着巷道1上方内壁布置,沿着巷道1的上方内壁布置有风库5,风库5的内部设置有与送风管道3连通的第二风机6;
75.设置于送风管道3上并对巷道1中补充新鲜空气的辅助出风管34,送风管道3上还设置有用于监测巷道1中气体浓度的监测单元36,辅助出风管34上设置有用于控制辅助出风管34开关的控制单元35。
76.局部通风系统必须合理可靠,保证工作面有足够的新鲜风流,保证工作面每人供风量不低于4m3/min,保证巷道内风速不低于0.15m/s,不高于4m/s,保证巷道内和工作面任何地方有害气体和甲烷浓度不超限,保证巷道内和工作面任何地方的粉尘不超标,巷道内气候舒适;
77.为了解决上述弊端,因此,在巷道1的进口处设置有第一风机2,第一风机2与第二风机6可进行切换,若是巷道1长度较短,可使用第一风机2直接向巷道1中压入新鲜空气,压入式通风保证了巷道1内空气流速和新鲜空气的供应;
78.当巷道1较长时,可将第二风机6设置在巷道1井口20m开外的位置,利用高速将新鲜空气压入送风管道3中后进入风库5中存储,在风库5处再设置有第二风机6,从而将井口外部的新鲜空气供入工作面4位置,保证了巷道1内的空气流速;
79.具体的,送风管道3中输送的新鲜空气还可通过辅助出风管34进入巷道1中急需新鲜空气的位置,避免了新鲜空气不能及时达到巷道1内每个位置而出现气体中毒或者缺氧的现象,保证了巷道1内施工人员的施工安全性。
80.送风管道3由多组管道相互拼接而成,送风管道3的端部通向巷道1内部的工作面4。
81.送风管道3由多组管道相互拼接而成,可一边向前掘进开挖巷道1,一边拼接呈合适长度的送风管道3,保证了长距离巷道1施工时新鲜空气供入的要求;
82.具体的,送风管道3可使用圆管结构,也可使用方管结构,方管结构拼接时采用法兰固定,连接处配合密封圈密封,圆管结构采用螺纹连接的方式,也可使用法兰连接的方式,根据巷道1具体情况选择使用即可;
83.进风系统主要路线:地面

地面局扇

主斜井井筒内风筒

工作面迎头;
84.回风系统主要路线:工作面迎头

主斜井井筒

地面
85.新鲜空气顺着送风管道3从巷道1的上部通入工作面4,通入工作面4后的乏风沿着巷道1底部排出,实现了巷道1循环式通风的目的;
86.第一风机2、第二风机6及其启动装置安设在地面距离主斜井始发硐室前20m开外位置,局部通风机必须垫高上架,距离地面高度不小于1m。
87.风库5中设置有升降式的第一气体净化装置7,第一气体净化装置7的形状与巷道1的截面形状匹配,第一气体净化装置7包括遮挡壳21和推动单元22,推动单元22固定在风库
5上方内壁与遮挡壳21的上表面之间,遮挡壳21靠近工作面4的一面设置有第一风孔23,远离工作面4的一面设置有第二风孔24,遮挡壳21中靠近第一风孔23的位置设置有第一活性炭层25。
88.现有的巷道1中通风通常将乏风直接排出,乏风中包含大量的有害气体,不符合环保性的要求,因此,在风库5中设置有升降式的第一气体净化装置7,当第一气体净化装置7下降并阻挡在巷道1中段时,从工作面4处排出的乏风会经过第一气体净化装置7并利用第一气体净化装置7滤除有害气体,达到环保排放的要求,解决工程污染的问题。
89.遮挡壳21中靠近第二风孔24的位置间隔布置有多组制冷单元26和制热单元27。
90.具体的,在乏风向井口位置排出时,依次经过第一风孔23、第一活性炭层25、第二风孔24,经过第一活性炭层25的乏风会被滤除有害气体。
91.巷道1中设置有与第一气体净化装置7对应的清理装置9,清理装置9包括移动壳体28,移动壳体28的一侧具有多组分别与多组第一风孔23对应的进口31,相邻的进口31之间移动壳体28内部层结构中设置有与遮挡壳21相吸固定的磁性板32,移动壳体28中部设置有第二活性炭层29,第二活性炭层29的两侧分别设置有吸出单元33与制冷组件30,吸出单元33连通在第二活性炭层29远离进口31一侧的移动壳体28内部与移动壳体28外部之间,制冷组件30等间距分布有多组,且制冷组件30设置于移动壳体28内部。
92.可通过制冷单元26对经过遮挡壳21中的空气和遮挡壳21中的第一活性炭层25进行制冷,一方面保证巷道1中空气温度不会过高,另一方面确保第一活性炭层25对气体的过滤效果,使得第一活性炭层25不会因受热膨胀而反向扩散有害气体。
93.而为了保证第一活性炭层25的使用效果,在巷道1中设置有对第一气体净化装置7中第一活性炭层25进行清理的清理装置9,使得第一活性炭层25能够重复利用,而无需拆装更换第一气体净化装置7及第一活性炭层25,造成工程量增加的现象;
94.具体的,将第一气体净化装置7伸入到巷道1中,再将清理装置9拼接在第一气体净化装置7的一侧,移动壳体28通过磁性板32吸附固定在遮挡壳21的一侧,遮挡壳21上的第一风孔23与移动壳体28上的进口31对应连通,此时,启动制冷组件30、吸出单元33和制热单元27,吸出单元33产生吸力,使得空气依次通过第二风孔24、制热单元27、第一活性炭层25、第一风孔23、进口31、制冷组件30、第二活性炭层29、吸出单元33排出,在空气首先经过制热单元27时被加热,热空气使得第一活性炭层25膨胀变形,空气体积变大,从而挤出第一活性炭层25中的有毒物质和异味分子,保证第一活性炭层25可循环利用,无需取出进行清理或者更换,而含有毒物质和异味分子的空气经过制冷组件30时被制冷,然后空气经过第二活性炭层29,空气中的有毒物质和异味分子被第二活性炭层29吸除,达到转移存储,而无需频繁更换第一活性炭层25的目的,而第二活性炭层29设置于可移动的移动壳体28中,方便运输出巷道1再进行清理;
95.装置中,推动单元22起到推动遮挡壳21升降的目的,推动单元22可使用电动推杆等装置,当巷道1中遮挡壳21位置不通车或者人时,可利用遮挡壳21将巷道1截面隔断,完全过滤排出的乏风,当通车或者人时,利用推动单元22将遮挡壳21升起即可,使用方便,适合于工程施工过程中使用;
96.而制冷单元26、制冷组件30均可使用制冷器,制热单元27可使用电加热丝,吸出单元33可使用风机等装置,第一风机2使用2
×
55kw压入式局部通风机,第二风机6使用2
×
90kw压入式局部通风机,监测单元36可使用二氧化碳浓度传感器和甲烷传感器等有害气体传感器,控制单元35可使用电磁阀等装置。
97.巷道1中还设置有第二气体净化装置8,第二气体净化装置8包括移动部分和转动部分,移动部分包括在巷道1中地面移动的移动平板车20,转动部分包括设置于移动平板车20上方的圆筒壳10,移动平板车20的上表面固定设置有转动座18,圆筒壳10的下表面固定设置有转动设置于转动座18表面的t字形环槽中的转动板19,圆筒壳10的一侧固定设置有进风箱11,另一侧设置有出风孔13,出风孔13与进风箱11对立,进风箱11上固定设置有连通进风箱11内外的进风单元12,进风箱11的底部设置有多组连通圆筒壳10内部的进风孔17,圆筒壳10侧面对应出风孔13的位置固定焊接有多组阻挡在出风孔13开口处的扇板14,圆筒壳10的内部还设置有气体净化装置。
98.设备中第二气体净化装置8的设置主要对应送风管道3上的辅助出风管34使用,使用第二气体净化装置8时,移动平板车20在巷道1中不定点的移动,而进风单元12启动通过进风孔17向圆筒壳10中通气,气体再通过出风孔13排出,一方面起到提高巷道1内风速的目的,保证施工安全,另一方面在圆筒壳10中设置有气体净化装置,空气经过圆筒壳10中时会被快速的净化,适用于应急情况下。
99.在巷道1中第二气体净化装置8可设置有多个,多个第二气体净化装置8在巷道1中不定点的移动工作,及时解决巷道1中部分区域二氧化碳浓度或者有害气体浓度过高的问题;
100.而出风孔13对应的位置设置有扇板14,空气从出风孔13处高速排出时会推动扇板14,使得圆筒壳10相对自身轴线位置为轴转动,起到了实时净化圆筒壳10一周空气的目的;
101.而进风单元12的进风口位置朝向圆筒壳10的底部,且进风单元12设置于圆筒壳10的下端位置,便于沉积在巷道1底部位置的有害气体或二氧化碳气体排出,圆筒壳10转动时其底部的转动板19在t字形环槽中转动,不会脱落,而转动板19的外部活动镶嵌有多组活动贴合在t字形环槽内壁上的滚珠,使得圆筒壳10转动顺畅,不易卡顿,扇板14呈弧形板状结构。
102.气体净化装置包括沿着圆筒壳10轴线位置固定且位于圆筒壳10内部的芯管16,芯管16的外圈处固定设置有用于存储净化液体的下挡40,下挡40呈上方开口的半球壳体结构,下挡40上方对应设置有直径大于下挡40直径的上挡39,上挡39呈开口向下的半球壳体结构,且上挡39与下挡40之间保持间隙,下挡40的外表面设置有螺旋状分布的螺旋结构41,下挡40在芯管16上上下分布有多组。
103.其中,下挡40中可放置naoh溶液、带有阴离子如:【fap】-、【doc】-、【tf2n】-、【tmpp】-和阳离子带有长烷烃结构的季膦类和季胺类ils具有较强溶解甲烷气体的能力、或者其它吸收有害气体的液体等。
104.当巷道1中局部的有害气体或者二氧化碳气体浓度过高时,进风单元12启动,将含有高浓度有害气体或者二氧化碳气体的空气吸入圆筒壳10中,经过下挡40中的液体被吸收滤除,从而达到净化空气的目的,且圆筒壳10实时进风出风,增加风速,降低空气中有害气体或者二氧化碳气体的浓度;
105.其中,进风孔17对应在下挡40的底部设置,进入圆筒壳10中的空气会经过下挡40表面的螺旋结构41导向后被上挡39阻挡而充分作用于下挡40中的液体上,实现高效净化空
气中有害气体或者二氧化碳气体的目的。
106.需要说明的是,本装置是利用将巷道1中含有有害气体或者二氧化碳气体一部分的空气吸收进入圆筒壳10中,再降低空气中有害气体或者二氧化碳气体浓度后排出,起到了及时消除危害的目的,代替了现有技术中直接通过吹风的方式排出有害气体或者二氧化碳气体的现象,直接吹风排出有害气体或者二氧化碳气体时,由于巷道1长度较长,有害气体或者二氧化碳气体会在巷道1中短暂聚集,从而进一步增加有害气体或者二氧化碳气体的浓度,增加危害性,装置中,进风单元12可使用风机等装置。
107.圆筒壳10上设置有添加装置15,添加装置15包括设置于芯管16的内部的进入通道38,进入通道38的上端贯穿圆筒壳10上表面,进入通道38上端位置密封塞有堵塞37,进入通道38靠近下挡40下端内部的位置设置有与下挡40中连通的斜孔46,斜孔46连通下挡40的位置设置有封堵组件,封堵组件包括固定在芯管16内壁上的导向板44,导向板44上滑动设置有封堵柱45,封堵柱45的上端表面固定设置有受力板42,受力板42的下表面与导向板44之间通过弹簧43固定连接,斜孔46连通进入通道38的位置倾斜朝下,且斜孔46的倾斜度与封堵柱45的倾斜度一致。
108.具体的,为了方便下挡40中液体保持充足,在芯管16中设置有进入通道38,当打开进入通道38上端的堵塞37时,可直接从进入通道38的上端向下挡40中添加液体,而液体经过进入通道38内壁的斜孔46进入下挡40中;
109.由于下挡40上下设置有多组,在斜孔46处设置有封堵柱45,当下挡40中的液体在即将充满或者三分之二位置时,液体产生的压力刚好能够压合受力板42,使得封堵柱45沿着导向板44下降,封堵柱45的端部将斜孔46的开口密封,从而实现了封堵作用,避免了进入通道38中的液体继续进入下挡40中造成漫出的现象;
110.而当下挡40中的液体再利用减少或者随空气通过流失时,受力板42所受的压力降低,此时,受力板42通过弹簧43的恢复力作用复位,从而将斜孔46打开,进入通道38中存留的液体会实时进入下挡40中补充,保证了空气的净化效果;
111.在实际使用时,可在圆筒壳10的上端设置有存储液体并连接在进入通道38上端的存储罐,方便及时补充液体,实用性强。
112.辅助出风管34中设置有电加热丝和制冷器。
113.为了解决巷道1中空气过冷或过热的问题,在辅助出风管34中设置有电加热丝和制冷器,可打开相应位置辅助出风管34中的电加热丝和制冷器,根据不同施工段施工人员需求打开电加热丝或制冷器,对从辅助出风管34处进入巷道1中的新鲜空气进行加热或制冷。
114.在实际使用时,阶段式供风;第一阶段,在主斜井施工中段,在地面采用第一风机2:2
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55kw压入式局部通风机,向风库5供新鲜空气,第二阶段,在主斜井施工距离超过一定长度后,随后将第一风机2:2
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55kw压入式局部通风机换成第二风机6:2
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90kw压入式局部通风机,第二风机6将进入风库5中的新鲜空气向工作面4供入;
115.不定点供风;利用监测单元36监测巷道1中气体浓度,如二氧化碳浓度、有害气体浓度,若是气体浓度超标则开启控制单元35,辅助出风管34打开后,送风管道3中的新鲜空气供入巷道1中有害气体浓度或二氧化碳浓度较高的位置,从而将有害气体或二氧化碳气体稀释并快速排出;
116.高速式供风;在巷道1中部设置有风库5,首先将外部的新鲜空气通过第一风机2与送风管道3输送到风库5中存储,再利用第二风机6将风库5中存储的新鲜空气通过送风管道3排入工作面4,风库5可设置有多组,使得风力传输速度高,而不会因长距离输送而衰败,从而顺利到达工作面4位置,保证巷道1中施工的安全性。
117.本发明的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
118.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
119.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
120.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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应理解为必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
121.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
122.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。
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