专利名称：一种地下矿溜破系统自动除尘结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及井下通风除尘技术领域，具体涉及一种地下矿溜破系统自动除尘结构。
背景技术：
目前，地下金属矿井下溜破系统被广泛采用，该系统用于收集从各个中段运送来的矿石，收集到该系统井底矿仓中的矿石被运送到主井矿石提升系统后，被运送到地面。井下溜破系统在各中段都设有卸矿点，矿石在卸矿点倒入矿石溜井石，会产生大量粉尘。这些粉尘不仅严重影响卸矿操作，而且对工人的身心健康造成极大损害。为了解决该问题，人们在各中段卸矿点外附近开掘专用排尘风井用于排尘，称为卸矿点外抽排尘法，但排除效果仍然不佳。该问题已成为地下矿山久治不愈的老大难问题。产生该问题的主要原因分析如下:(I)当矿石从各中段卸矿点下溜时，矿石沿溜矿井迅速下移，溜矿井内的空气迅速被压缩。当矿石快到达井底矿仓时，被压缩的空气积聚了巨大的能量；当矿石到达井底矿仓矿石堆上时，积聚了巨大能量的空气被瞬间释放，从而激起了含有巨大能量的高速冲击波，该冲击波吸入并携带了大量粉尘沿溜矿井回冲到卸矿点，从而在卸矿点有限空间内激起浓度极高的粉尘。(2)在各中段卸矿点附近开掘专用排尘风井用于排尘，最多只能将被激到卸矿点的粉尘抽走，但无法消除 溜矿井内空气被快速压缩这一根本隐患。(3)从专用排尘风井抽风时，极易使那些离排尘风机安装位置较远的中段卸矿点排尘通道被短路，从而使这些卸矿点起不到任何排尘的作用。黄光球，陆秋琴在文献《基于井下并联回风系统的溜破系统除尘失效原因分析，化工矿物与加工，2013，42 (2):23-27》对该问题进行深入论述，但该文所提出的解决方案还是未消除溜矿井内空气被快速压缩这一根本隐患。(5)采用卸矿点外抽排尘法，使含尘空气被吸出到溜矿井外，不但加重了除尘负担，反而使大量含尘空气向其它区域扩散，使污染范围扩大。
发明内容为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种地下矿溜破系统自动除尘结构，能够使矿石下溜时，被压缩的含尘空气迅速通过各个卸压联巷自动被压入专用抽尘天井中，然后由安装在专用抽尘平巷中的抽尘风机抽走，从而各中段卸矿点处不会再产生大量粉尘。为达到以上目的，本实用新型采用如下技术方案:一种地下矿溜破系统自动除尘结构，包括溜矿井2和设置在溜矿井2上的多个中段卸矿点3 ;若中段卸矿点3在溜矿井2的同一侧时，在各中段卸矿点3正对面的位置距溜矿井2井壁为预设水平距离为L处开掘有专用抽尘天井4 ;若中段卸矿点3不在溜矿井2的同一侧时，则在距离各中段卸矿点3距离最远的侧面位置距溜矿井2井壁为预设水平距离为L处开掘有专用抽尘天井4 ;所述专用抽尘天井4的井底离溜矿井2的井底矿仓I顶部为预设距离A ;所述专用抽尘天井4和溜矿井2间通过多个卸压联巷7连通，所述卸压联巷7为倾斜状，其上部和专用抽尘天井4连通，其下部和溜矿井2连通；在所述专用抽尘天井4的中部设置有专用抽尘平巷5，在所述专用抽尘平巷5内安装有抽尘风机6。所述专用抽尘天井4的井底离溜矿井2的井底矿仓I顶部为预设距离A=3m 5m，或者离井底矿仓I内矿石堆顶部位置距离为3m 8m。所述井底矿仓I内矿石堆顶部位置为正常情况下井底矿仓内堆放矿石的平均顶部位置。所述卸压联巷7的截面为圆形，直径为d=2m 3m，与水平面的倾角为α =45° 60。。在溜矿井2的下部:在其垂直方向上顶底间距每隔C1=Sm 6m开掘有一个卸压联巷7，开掘卸压联巷7的个数N1=3 5个；在溜矿井2的中部:在其垂直方向上顶底间距每隔C2=6m 15m开掘有一个卸压联巷7，开掘卸压联巷7的个数N2=2 5个；在溜矿井2的上部:在其垂直方向上顶底间距每隔C3=IOm 15m开掘一个卸压联巷，开掘卸压联巷的个数乂=2 5个；最下部的卸压联巷7斜进风口底部离溜矿井2井底矿仓内堆放矿石的平均顶部位置的距离为G=3m 5m。所述预设水平距离为L=IOm 15m。所述专用抽尘天井4井底离最下端的卸压联巷7出风口留有长度为F=2m 5m的井段。所述专用抽尘平巷5的截面为三心拱形，截面规格为3mX3m。所述抽尘风机6安装距专用抽尘天井4井壁距离为E=IOm 20m。所述专用抽尘天井4的井深为溜矿井2井深的1/3 1/2。本实用新型和现有技术相比，具体如下优点:(I)本实用新型结构能够使矿石下溜时，被压缩的含尘空气迅速通过各个卸压联巷7自动被压入专用抽尘天井4中，然后由安装在专用抽尘平巷5中的抽尘风机6抽走；(2)当下溜矿石离溜矿井2井底矿仓越近时，含尘空气被压缩得越严重，高压含尘空气会迅速从最下面的I 2个卸压联巷7自动被压入到专用抽尘天井4中，然后被抽尘风机6抽走。含尘空气被压缩得越严重，排尘效果越佳。这样，溜矿井2内不会再产生高压含尘空气回冲到各中段卸矿点3处，从而各中段卸矿点3处不会再产生大量粉尘；(3)若溜矿井2内的矿石未被及时放掉，会造成最下面的I 2个卸压联巷7的排风口被堆放的矿石堵住；但其上面仍有多个未被堵住的卸压联巷7，照样可以起到排尘作用；(4)卸压联巷7水平倾角α =45° 60°，下溜矿石无法在卸压联巷7内堆积，从而防止卸压联巷7排风口被飞入的矿石堵住；(5)专用抽尘平巷5布置在专用抽尘天井4中部位置，可以防止抽风时离专用抽尘平巷5较远的卸压联巷7短路，从而确保这些卸压联巷7不会失效；(6)专用抽尘天井4井底离与其最近的卸压联巷7出风口留有长度为F=2m 5m的井段，用于收集无法被抽走的大粒径颗粒；[0027](7)采用溜矿井内自动卸压抽排尘法，使得含尘空气利用其自身的压缩能量不但在溜矿井2内就被立即自动压出并被抽排走，而且又会使中段卸矿点3附近的含尘空气被吸入到溜矿井2内。最终效果是:一方面使中段卸矿点3不会再出现含尘空气，另一方面既降低了除尘负担，又防止了含尘空气向其它区域扩散；(8)专用抽尘天井4的井深一般仅为溜矿井井深的1/3 1/2，节省了溜破系统的建设成本。
附图是本实用新型一种地下矿溜破系统自动除尘结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例，对本实用新型作进一步的详细描述。如附图所示，(I)现场实际条件:溜矿井2高度为W=200m，各中段卸矿点3在溜矿井的同一侧，中段卸矿点3的间距也就是各中段的高度为50m ；(2)在各中段卸矿点3正对面的位置距溜矿井2井壁水平距离L=IOm处开掘专用抽尘天井4 ； (3)专用抽尘天井4截面为圆形，直径为D=3m，井深H=78m ;专用抽尘竖井的井底离溜矿井的井底矿仓顶部距离为A=5m ;专用抽尘天井4井底离与其最近的卸压联巷7出风口留有长度为F=4m的井段；(3)卸压联巷的水平倾角为α =60°，长度为10/cos (60° )=20m，巷道截面为圆形，直径为d=2m ;在溜矿井的下部:在其垂直方向上顶底间距每隔C1=Sm开掘一个卸压联巷，开掘卸压联巷的个数&=3个；在溜矿井的中部:在其垂直方向上顶底间距每隔C2=Sm开掘一个卸压联巷，开掘卸压联巷的个数队=2个；在溜矿井的上部:在其垂直方向上顶底间距每隔C3=12m开掘一个卸压联巷，开掘卸压联巷的个数N3=2个；最下部的第一个抽尘联络巷斜进风口底部离井底矿仓内堆放矿石的平均顶部位置的距离为G=5m ；(4)专用抽尘平巷5的截面为三心拱形，截面规格为3mX 3m ;专用抽尘平巷5的开掘位置在专用抽尘天井4中部位置，即离专用抽尘竖井井底的距离为B=40m ；(5)在专用抽尘平巷内安装抽尘风机一台，型号为D45-4，功率为45kW，全压675 1295kW，风量17.3m3/s 32.6m3/s ;抽尘风机安装距专用抽尘天井井壁位置为E=15m。本实用新型的工作原理为:矿石通过溜矿井下溜时，被压缩的含尘空气迅速通过各个卸压联巷自动被压入专用抽尘天井中，然后由安装在专用抽尘平巷中的抽尘风机抽走。
权利要求1.一种地下矿溜破系统自动除尘结构，其特征在于:包括溜矿井(2)和设直在溜矿井(2)上的多个中段卸矿点(3);若中段卸矿点(3)在溜矿井(2)的同一侧时，在各中段卸矿点(3)正对面的位置距溜矿井(2)井壁为预设水平距离为L处开掘有专用抽尘天井(4);若中段卸矿点(3)不在溜矿井(2)的同一侧时 ，则在距离各中段卸矿点(3)距离最远的侧面位置距溜矿井(2)井壁为预设水平距离为L处开掘有专用抽尘天井(4);所述专用抽尘天井(4)的井底离溜矿井(2)的井底矿仓(I)顶部为预设距离A ;所述专用抽尘天井(4)和溜矿井(2)间通过多个卸压联巷(7)连通，所述卸压联巷(7)为倾斜状，其上部和专用抽尘天井(4)连通，其下部和溜矿井(2)连通；在所述专用抽尘天井(4)的中部设置有专用抽尘平巷(5),在所述专用抽尘平巷(5)内安装有抽尘风机(6)。
2.根据权利要求1所述的地下矿溜破系统自动除尘结构，其特征在于:所述专用抽尘天井(4 )的井底离溜矿井(2 )的井底矿仓(I)顶部为预设距离A=3m 5m，或者离井底矿仓(I)内矿石堆顶部位置距离为3m 8m。
3.根据权利要求2所述的地下矿溜破系统自动除尘结构，其特征在于:所述井底矿仓(I)内矿石堆顶部位置为井底矿仓内堆放矿石的平均顶部位置。
4.根据权利要求3所述的地下矿溜破系统自动除尘结构，其特征在于:所述卸压联巷(7)的截面为圆形，直径为d=2m 3m，与水平面的倾角为α =45° 60°。
5.根据权利要求4所述的地下矿溜破系统自动除尘结构，其特征在于:在溜矿井(2)的下部:在其垂直方向上顶底间距每隔C1=Sm 6m开掘有一个卸压联巷(7)，开掘卸压联巷(7)的个数N1=3 5个；在溜矿井(2)的中部:在其垂直方向上顶底间距每隔C2=6m 15m开掘有一个卸压联巷(7)，开掘卸压联巷(7)的个数N2=2 5个；在溜矿井(2)的上部:在其垂直方向上顶底间距每隔C3=IOm 15m开掘一个卸压联巷，开掘卸压联巷的个数N3=2 5个；最下部的卸压联巷(7)斜进风口底部离溜矿井(2)井底矿仓内堆放矿石的平均顶部位置的距离为G=3m 5m。
6.根据权利要求1所述的地下矿溜破系统自动除尘结构，其特征在于:所述预设水平距离为L=IOm 15m。
7.根据权利要求1所述的地下矿溜破系统自动除尘结构，其特征在于:所述专用抽尘天井(4)井底离最下端的卸压联巷(7)出风口留有长度为F=2m 5m的井段。
8.根据权利要求1所述的地下矿溜破系统自动除尘结构，其特征在于:所述专用抽尘平巷(5)的截面为三心拱形，截面规格为3mX3m。
9.根据权利要求1所述的地下矿溜破系统自动除尘结构，其特征在于:所述抽尘风机(6)安装距专用抽尘天井(4)井壁距离为E=IOm 20m。
10.根据权利要求1所述的地下矿溜破系统自动除尘结构，其特征在于:所述专用抽尘天井(4)的井深为溜矿井(2)井深的1/3 1/2。
专利摘要一种地下矿溜破系统自动除尘结构，包括溜矿井和设置在其上的多个中段卸矿点；若中段卸矿点在溜矿井同一侧，在各中段卸矿点正对面的位置距溜矿井井壁预设距离开有专用抽尘天井；若中段卸矿点不在溜矿井同一侧，则在距离各中段卸矿点距离最远的侧面位置距溜矿井井壁预设距离开有专用抽尘天井；专用抽尘天井和溜矿井间通过多个卸压联巷连通，卸压联巷为倾斜状，其上部和专用抽尘天井连通，下部和溜矿井连通；在专用抽尘天井中部设有其内部安装有抽尘风机的专用抽尘平巷；本实用新型能使矿石下溜时，被压缩的含尘空气迅速通过各个卸压联巷自动被压入专用抽尘天井中，然后由安装在专用抽尘平巷中的抽尘风机抽走，从而各中段卸矿点处不会再产生大量粉尘。
文档编号E21F5/20GK203145994SQ201320178808
公开日2013年8月21日 申请日期2013年4月10日 优先权日2013年4月10日
发明者黄光球, 陆秋琴, 郭进平 申请人:西安建筑科技大学