掘进放炮用局部通风装置的制作方法

本实用新型涉及矿用通风设备技术领域，尤其涉及一种掘进放炮用局部通风装置。

背景技术：

矿井通风是保障矿井安全的最主要的技术手段之一，其核心任务是保证井下各用风地点按时按需供风，确保矿井安全、高效和绿色的开采。由于非机械通风(如自然风)虽然有时能通风一时，但不能保持经常、稳定供风，而且风量大小无法调节、控制，满足不了矿井通风的需要。因此，《煤矿安全规程》规定：每一矿井都必出采用机械通风。

在现有机械通风系统中一般包括主要通风系统和局部通风系统两大类。主要通风系统承担全矿井通风任务，其采用的是离心式通风机或轴流式通风机，矿井通风的方式多为抽出式，矿井形成全负压通风，有利于安全生产。局部通风系统是专为掘进巷道使用的，其通风方式是采用轴流式通风机借助于风筒把风吹向工作面形成压入式通风。

多年来，在煤矿(瓦斯矿井)及其他一些矿山井下和隧道掘进巷道的过程中，都是采用爆破掘进的方式进行，根据煤矿生产的三大规程要求，矿井巷道内必须保持稳定供风，不能停止。然而，在实际操作过程中，如果放炮不停风，放炮时发出的冲击波就可直接能把平直大巷中上千米的风筒像裁布一样冲破，甚至损坏通风机，致使掘进成本太大；如为了避免放炮的冲击波冲破风筒、损坏通风机，而拆脱风筒或停止通风机运转，又会造成瓦斯和炮烟中毒事故的发生。

如何在保证放炮不停风的情况下，避免爆破冲击波冲破风筒、损坏通风机，是我们亟需解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种既能保证放炮不停风，又能避免爆破冲击波冲破风筒、损坏通风机的掘进放炮用局部通风装置。

本实用新型提供的这种掘进放炮用局部通风装置，包括安装在掘进巷道的进风口处的局部通风机、依次连接在局部通风机面向掘进巷道的工作面一侧的数节风筒，还包括连接在靠近工作面一侧两节风筒间的v型释放筒，该v型释放筒包括相交成小于20°夹角布置的通风部和释波部，所述通风部的出风口与释波部的进风口相交形成公共端口，该公共端口与一风筒连接并面向工作面布置，通风部进风口通过另一风筒与局部通风机相连，通风部两侧风筒的轴线相交成钝角布置，在释波部出风口处安装有由放炮冲击波驱动向外翻转打开的封盖，在封盖与释波部间安装有驱动封盖复位关闭的复位件，封盖开启所需的压强小于风筒所能承受的最大压强且大于局部通风机经风筒向通风部内输送的压强。

所述v型释放筒由玻璃钢制成。

为进一步方便放炮冲击波的释放，所述释波部与连接于公共端口处的风筒同轴布置。

为进一步保证通风时的效果，在释波部与封盖的对接面上设有密封垫。

所述复位件包括连接于封盖与释波部间的拉伸弹簧。

所述复位件包括安装在封盖与释波部对应处的磁铁组件。

本实用新型通过在靠近工作面一侧的两风筒间增设v型释放筒，根据冲击波的特点，结合局部通风机压力、风筒所能承受压力及放炮冲击波压力之间的关系，将v型释放筒分为通风部和释波部并在释波部出风口处增设封盖，根据帕斯卡原理，当放炮时产生的强大冲击波进入风筒后，会选择冲开所需压强小的封盖，从而完成释放动作；当冲击波释放之后，封盖在复位件的作用力下复位盖住释波部出风口，通过风筒继续输送的风则会选择流向压强小的工作面，从而完成掘进巷道内的正常供风，及时排出炮烟，从而保护了风筒及局部通风机不受冲击波的损坏。

附图说明

图1为本实用新型通风状态时的结构示意图。

图2为本实用新型释波状态时的结构示意图。

图3为图1中a处局部放大的结构示意图。

图4为图3中复位件的另一结构示意图。

图5为图3中复位件的又一结构示意图。

图中示出的标记及所对应的构件名称为：

1、掘进巷道；11、进风口；12、工作面；

2、局部通风机；

3、风筒；31、第一风筒；32、第二风筒；

4、v型释放筒；41、通风部；42、释波部；43、公共端口；44、封盖；45、密封垫；46、拉伸弹簧；47、磁铁组件。

具体实施方式

从图1至图5可以看出，本实用新型这种掘进放炮用局部通风装置，包括局部通风机2、数节风筒3和v型释放筒4，

局部通风机2安装在掘进巷道1的进风口11处，

各风筒3在掘进巷道1内由其工作面12向进风口11处依次连接布置，各风筒3由工作面12向进风口11依次为第一风筒31、第二风筒32、第三风筒、……、第(n-1)风筒、第n风筒，掘进巷道1内紧邻进风口11处的第n风筒与局部通风机2的供风口相连，

v型释放筒4布置在掘进巷道1内紧邻工作面12设置的第一风筒31和第二风筒32之间，v型释放筒4包括通风部41和释波部42，通风部41的出风口与释波部42的进风口相交形成v型释放筒4的公共端口43，通风部41和释波部42相交的夹角为α，该α小于20°；公共端口43面向工作面12布置并与第一风筒31相连接，通风部41的进风口通过第二风筒32、第三风筒、……、第(n-1)风筒、第n风筒与局部通风机2相连，在释波部42的出风口处安装有由放炮冲击波驱动向外翻转打开的封盖44，在封盖44与释波部42出风口处的管壁间安装有驱动封盖44复位关闭的复位件，封盖44开启所需的压强p1小于风筒3所能承受的最大压强p2，封盖开启所需的压强p1大于局部通风机经风筒向通风部内输送的压强p3；在释波部42出风口处的端面上设有密封垫45，封盖44复位关闭时与该密封垫45紧密对接。

在本实用新型中，v型释放筒4由玻璃钢制成，长度一般2～3m。

从图1和图2可以看出，本实用新型中的释波部42与连接于公共端口43处的第一风筒31同轴布置。

从图3可以看出，本实用新型中的复位件包括连接于封盖44内表面与释波部42出风口处的内管壁间的拉伸弹簧46。在本实用新型中，可通过改变拉伸弹簧46的数量来调节封盖44开启所需的压强p1。

从图4可以看出，本实用新型中的复位件包括安装在封盖44内表面与释波部42出风口处内管壁上的对应处的磁铁组件47，其中n极固定在释波部42出风口处内管壁上，s极固定在封盖44内表面上。在本实用新型中，可通过改变磁铁组件47的数量来调节封盖44开启所需的压强p1。

从图5可以看出，本实用新型中的复位件还可由连接于封盖44内表面与释波部42出风口处的内管壁间的拉伸弹簧46、安装在封盖44内表面与释波部42出风口处内管壁上的对应处的磁铁组件47组合形成。

在本实用新型中，v型释放筒4中通风部41和释波部42的直径大小与所采用局部通风机2的风筒必须一致，根据不同需要可以制作￠300、￠400、￠500的不同型号。

在本实用新型中，各部件的压强技术参数之间的关系如下：

p4>>p2>p5>p1>p3

式中p4为放炮产生的冲击波，一般大于2000pa；

p2为风筒3所能承受的最大压强，一般在500pa以上；

p5为局部通风机2的全风压，jbt型轴流式局扇jbt-52，全风压：490-235pa,风量：145-255m3/min；

p1为封盖44开启所需的压强，一般设计在300pa左右；

p3为局部通风机经风筒向通风部内输送的压强，一般为200pa左右。

从图2可以看出，根据帕斯卡原理，当放炮时产生的强大冲击波经过第一风筒31进入公共端口43后，由于封盖44开启所需的压强p1小于各风筒3所能承受的最大压强p2，且封盖44距离公共端口43比局部通风机2近，冲击波会直接冲开释波部42上的封盖44进行释放。

从图3至图5可以看出，在拉伸弹簧46的拉力和/或磁铁组件47的吸力作用下，封盖44向下翻转复原，释波部42的出风口呈闭合状，根据帕斯卡原理，局部通风机2供给的风经过数个风筒3进入通风部41的进风口，由于封盖开启所需的压强p1大于局部通风机经风筒向通风部内输送的压强p3，且释波部42的出风口路径与供风路径相反，局部通风机2照常供给工作面11风量，及时排出炮烟，从而保护了风筒及通风机不受冲击波的损坏。

经过长期的使用实践，我们发现本实用新型具有以下优点：

1、大大降低了掘进巷道内风筒的消耗，风筒的消耗率可从80％左右降低到2％左右，一年可降低风筒消耗成本十几万至几十万元。

2、有效地避免了放炮冲击波对风筒和局部通风机的严重损害，延长了风筒和局部通风机的使用年限。

3、续短了放炮工作时间，免去了放炮拆风筒或停开风机的工序；能加快掘进速度，减少了工人的劳动强度，使放炮不停风符合《规程》要求。

4、及时有效地排出了炮烟，能有效地防止瓦斯和炮烟中毒事故发生，创造出安全上的效益。

本实用新型能普遍使用于各种矿山巷道掘进与隧道掘进工程，可起到较大安全、经济和社会效益。