權(quán)利要求

1.金屬礦山礦用局部通風(fēng)機風(fēng)量補給、測定裝置，其特征在于：包括礦用局部通風(fēng)與導(dǎo)風(fēng)系統(tǒng)、風(fēng)量補給系統(tǒng)和測風(fēng)系統(tǒng)，三者組合布置在礦山井下需要供風(fēng)的掘進作業(yè)面(1)巷道中，所述礦用局部通風(fēng)與導(dǎo)風(fēng)系統(tǒng)包括礦用局部通風(fēng)機(2)、硬質(zhì)風(fēng)筒(3)、柔性風(fēng)筒(7)，所述風(fēng)量補給系統(tǒng)包括進風(fēng)管(8)、進氣閥(9)、環(huán)形高壓風(fēng)管(5)、弧形出風(fēng)管(6)，所述測風(fēng)系統(tǒng)包括皮托管(11)、U型管差壓計(12)和導(dǎo)壓軟管(13)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬礦山礦用局部通風(fēng)機風(fēng)量補給、測定裝置，其特征在于：所述礦用局部通風(fēng)機(2)的布設(shè)方向與所處掘進作業(yè)面(1)巷道內(nèi)風(fēng)流方向平行，安裝于系統(tǒng)通風(fēng)有新鮮風(fēng)流的巷道上風(fēng)處，從巷道中吸取的風(fēng)量不超過該巷道總風(fēng)量的70％。 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬礦山礦用局部通風(fēng)機風(fēng)量補給、測定裝置，其特征在于：所述硬質(zhì)風(fēng)筒(3)包括筒體(14)、卡口封條(15)、連接抱箍(16)和扣條(17)，所述硬質(zhì)風(fēng)筒(3)筒徑與所述礦用局部通風(fēng)機(2)擴散器出口直徑相配套，并采用所述扣條(17)扣緊所述連接抱箍(16)設(shè)置的所述卡口封條(15)與所述礦用局部通風(fēng)機(2)連接。 4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬礦山礦用局部通風(fēng)機風(fēng)量補給、測定裝置，其特征在于：所述硬質(zhì)風(fēng)筒(3)長度600mm，所述筒體(14)的內(nèi)筒壁與外筒壁為雙層鋼板與無鹵阻燃樹脂材料復(fù)合的結(jié)構(gòu)，所述筒體(14)上方預(yù)留測壓孔(4)。 5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的金屬礦山礦用局部通風(fēng)機風(fēng)量補給、測定裝置，其特征在于：所述測壓孔(4)的開孔方向與所述硬質(zhì)風(fēng)筒(3)內(nèi)風(fēng)流方向垂直，孔徑φ15mm。 6.根據(jù)權(quán)利要求3～5任一項所述的金屬礦山礦用局部通風(fēng)機風(fēng)量補給、測定裝置，其特征在于：所述柔性風(fēng)筒(7)筒徑與所述硬質(zhì)風(fēng)筒(3)筒徑配套，采用所述扣條(17)扣緊所述連接抱箍(16)設(shè)置的所述卡口封條(15)與所述硬質(zhì)風(fēng)筒(3)進行固定連接，所述柔性風(fēng)筒(7)出風(fēng)口到所述掘進工作面(1)的距離為5m。 7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬礦山礦用局部通風(fēng)機風(fēng)量補給、測定裝置，其特征在于：所述進風(fēng)管(8)、進氣閥(9)、環(huán)形高壓風(fēng)管(5)、弧形出風(fēng)管(6)與所述礦用局部通風(fēng)機(2)放置同一巷道，所述進風(fēng)管(8)進風(fēng)端與外置空壓機出風(fēng)管(10)連接，所述進風(fēng)管(8)出風(fēng)端與所述硬質(zhì)風(fēng)筒(3)內(nèi)部鑲嵌的所述環(huán)形高壓風(fēng)管(5)連接，若干個所述弧形出風(fēng)管(6)對稱布置固定在所述環(huán)形高壓風(fēng)管(5)內(nèi)側(cè)。 8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的金屬礦山礦用局部通風(fēng)機風(fēng)量補給、測定裝置，其特征在于：所述弧形出風(fēng)管(6)形狀為弧形，數(shù)量為4個，按90°均勻并交叉固定在環(huán)形高壓風(fēng)管(5)內(nèi)側(cè)，所述弧形出風(fēng)管(6)垂直高度100mm。 9.一種適合于金屬礦山礦用局部通風(fēng)機風(fēng)量補給、測定方法，其特征在于：包括以下步驟： S1：根據(jù)局部通風(fēng)系統(tǒng)建設(shè)情況，結(jié)合掘進工作面(1)規(guī)格尺寸及特性，計算掘進工作面需風(fēng)量，按照工作面規(guī)格尺寸，匹配合適的礦用局部通風(fēng)機(2)、硬質(zhì)風(fēng)筒(3)和柔性風(fēng)筒(7)，構(gòu)建礦用局部通風(fēng)機與導(dǎo)風(fēng)組件系統(tǒng)； S2：通過現(xiàn)場直接讀取U型管差壓計(12)管內(nèi)兩側(cè)的水柱高度差，換算硬質(zhì)風(fēng)筒(3)中心的實測動壓值和流速，利用流體力學(xué)中風(fēng)流動壓和速度的關(guān)系，推導(dǎo)出簡單實用的礦用局部通風(fēng)機(2)風(fēng)量簡化計算公式，得到礦用局部通風(fēng)機(2)實際輸出風(fēng)量。 S3：隨著掘進距離增長，柔性風(fēng)筒(7)出風(fēng)口需與掘進工作面(1)一直保持5m的距離，將礦用局部通風(fēng)機(2)實際輸出風(fēng)量與預(yù)設(shè)條件下風(fēng)量進行數(shù)值比對，如果實際輸出風(fēng)量低于預(yù)設(shè)條件下風(fēng)量值，啟動空壓機壓風(fēng)系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)空壓機出風(fēng)管道上的進氣閥(9)，控制從進風(fēng)管(8)進入到硬質(zhì)風(fēng)筒(3)內(nèi)的風(fēng)量，直至送達掘進工作面(1)風(fēng)量值滿足預(yù)設(shè)條件下風(fēng)量要求。 10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的金屬礦山礦用局部通風(fēng)機風(fēng)量補給、測定方法，其特征在于：所述步驟S2中，所述皮托管(11)由雙層套管組成一個探頭來取出所述硬質(zhì)風(fēng)筒(3)內(nèi)氣流的全壓和靜壓，將所述皮托管(11)探頭插入所述測壓孔(4)，所述硬質(zhì)風(fēng)筒(3)內(nèi)氣流壓力經(jīng)所述皮托管(11)探頭進入所述皮托管(11)，其中從朝著氣流方向的取壓管取出全壓，垂直于氣流方向的一排開孔取出靜壓，采用所述導(dǎo)壓軟管(13)分別將所述皮托管(11)的全壓檢測孔和靜壓檢測孔鏈接到U型管差壓計(12)的高壓端口和低壓端口，所述U型管差壓計(12)管內(nèi)兩側(cè)的水柱高度差即可換算所述硬質(zhì)風(fēng)筒(3)中心的動壓值和流速。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及礦石開采技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種金屬礦山礦用局部通風(fēng)機風(fēng)量補給、測定裝置及方法。

背景技術(shù)

礦井的獨頭掘進通風(fēng)方法主要有壓入式、抽出式、壓抽混合式局部通風(fēng)方法，通過機械動力促使新鮮風(fēng)流從局部通風(fēng)機入口流入，在局部通風(fēng)機的作用下沿風(fēng)筒到達掘進工作面，稀釋、沖淡并排出各種有害氣體和粉塵的過程，從而創(chuàng)造良好的井下工作環(huán)境。當掘進距離增長、風(fēng)阻變大時，就會造成風(fēng)筒出口風(fēng)量減小，送達到工作面的風(fēng)量不夠，易引起中毒窒息事故。

礦用局部通風(fēng)機風(fēng)量補給和測定的方法主要有變頻調(diào)速、增加(變更)風(fēng)機及增加壓風(fēng)補償裝置提高送風(fēng)量，然后采用機械風(fēng)表式、傳感器或壓差法對風(fēng)量進行測定。近年來，礦用局部通風(fēng)機風(fēng)量補給及測定技術(shù)得到不斷改進，主要有以下幾種：

第一種是關(guān)于《礦井通風(fēng)風(fēng)量測量及誤差補償?shù)姆抡嫜芯俊?中國安全科學(xué)學(xué)報，2018,28(05))提出的一種風(fēng)量測量及補償方法，采用搭建測試支架安裝多個風(fēng)速傳感器的方法,所得到的誤差補償算法可提高風(fēng)量測量的準確性,且設(shè)計的風(fēng)量測試系統(tǒng)可實現(xiàn)風(fēng)量測試的功能。但局部通風(fēng)機及所接風(fēng)筒內(nèi)部空間較小，通過安設(shè)多個傳感器測風(fēng)量難度較大，且對風(fēng)機風(fēng)量補給方面提及較少。

第二種專利號201820501098.2提出一種空壓機風(fēng)量補償裝置和風(fēng)量補償系統(tǒng)，采用變頻器補償風(fēng)機的電機的轉(zhuǎn)速進行調(diào)整，解決了空壓機在高海拔地區(qū)出口壓力偏低的問題。但變頻器主要靠內(nèi)部IGBT模塊的開斷來調(diào)整輸出頻率，當用戶需要的平均流量較小時，采用變頻調(diào)速使其轉(zhuǎn)速降低，節(jié)能效果非常明顯。由于輸出頻率最大值也不超過工頻，對風(fēng)量補給能力有限。另外，變頻器一般對負載比較大的設(shè)備比較適用，對低功率礦用局部通風(fēng)機的風(fēng)量調(diào)節(jié)作用有限。

第三種是專利號CN201910315934.7提出一種局部通風(fēng)機風(fēng)量補償裝置,采用在鐵風(fēng)筒的外壁沿周向?qū)ΨQ增加L形進風(fēng)管的方式，提高管道風(fēng)量，該方法需在鐵風(fēng)筒四周打孔，實施難度較大，且打孔處若密封不嚴會造成風(fēng)流逸出，同時，該裝置無法對風(fēng)機的實際輸出風(fēng)量大小進行判別。

綜上，基于金屬礦山局部通風(fēng)的原理，并結(jié)合井下獨頭掘進巷道不斷延伸的特殊性，設(shè)計一套簡單實用的礦用局部通風(fēng)機風(fēng)量補給及測定裝置成為難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種金屬礦山礦用局部通風(fēng)機風(fēng)量補給、測定裝置及方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：

一種金屬礦山礦用局部通風(fēng)機風(fēng)量補給及測定裝置，包括礦用局部通風(fēng)與導(dǎo)風(fēng)系統(tǒng)、風(fēng)量補給系統(tǒng)和測風(fēng)系統(tǒng)，三者組合布置在礦山井下需要供風(fēng)的掘進作業(yè)面巷道中，所述礦用局部通風(fēng)與導(dǎo)風(fēng)系統(tǒng)包括礦用局部通風(fēng)機、硬質(zhì)風(fēng)筒、柔性風(fēng)筒，所述風(fēng)量補給系統(tǒng)包括進風(fēng)管、進氣閥、環(huán)形高壓風(fēng)管、出風(fēng)管，所述測風(fēng)系統(tǒng)包括皮托管、U型管差壓計和導(dǎo)壓軟管。

優(yōu)選的，所述礦用局部通風(fēng)機的布設(shè)方向與所處掘進作業(yè)面巷道內(nèi)風(fēng)流方向平行，安裝于系統(tǒng)通風(fēng)有新鮮風(fēng)流的巷道上風(fēng)處，從巷道中吸取的風(fēng)量不超過該巷道總風(fēng)量的70％。

優(yōu)選的，所述硬質(zhì)風(fēng)筒包括筒體、卡口封條、連接抱箍和扣條，所述硬質(zhì)風(fēng)筒筒徑與所述礦用局部通風(fēng)機擴散器出口直徑相配套，并采用所述扣條扣緊所述連接抱箍設(shè)置的所述卡口封條與所述礦用局部通風(fēng)機連接。

優(yōu)選的，所述硬質(zhì)風(fēng)筒長度600mm，所述筒體的內(nèi)筒壁與外筒壁為雙層鋼板與無鹵阻燃樹脂材料復(fù)合的結(jié)構(gòu)，所述筒體上方預(yù)留測壓孔。

優(yōu)選的，所述測壓孔的開孔方向與所述硬質(zhì)風(fēng)筒內(nèi)風(fēng)流方向垂直，孔徑φ15mm。

優(yōu)選的，所述柔性風(fēng)筒筒徑與所述硬質(zhì)風(fēng)筒筒徑配套，采用所述扣條扣緊所述連接抱箍設(shè)置的所述卡口封條與所述硬質(zhì)風(fēng)筒進行固定連接，所述柔性風(fēng)筒出風(fēng)口到所述掘進工作面的距離為5m。

優(yōu)選的，所述進風(fēng)管、進氣閥、環(huán)形高壓風(fēng)管、出風(fēng)管與所述礦用局部通風(fēng)機放置同一巷道，所述進風(fēng)管進風(fēng)端與外置空壓機出風(fēng)管連接，所述進風(fēng)管出風(fēng)端與所述硬質(zhì)風(fēng)筒內(nèi)部鑲嵌的所述環(huán)形高壓風(fēng)管連接，若干個所述出風(fēng)管對稱布置固定在所述環(huán)形高壓風(fēng)管內(nèi)側(cè)。

優(yōu)選的，所述出風(fēng)管形狀為弧形，數(shù)量為4個，按90°均勻并交叉固定在環(huán)形高壓風(fēng)管內(nèi)側(cè)，所述出風(fēng)管垂直高度100mm。

本發(fā)明還提供了一種適合于金屬礦山礦用局部通風(fēng)機風(fēng)量補給及測定方法，包括以下步驟：

S1：根據(jù)局部通風(fēng)系統(tǒng)建設(shè)情況，結(jié)合掘進工作面規(guī)格尺寸及特性，計算掘進工作面需風(fēng)量，按照工作面規(guī)格尺寸，匹配合適的礦用局部通風(fēng)機、硬質(zhì)風(fēng)筒和柔性風(fēng)筒，構(gòu)建礦用局部通風(fēng)機與導(dǎo)風(fēng)組件系統(tǒng)；

S2：通過現(xiàn)場直接讀取U型管差壓計管內(nèi)兩側(cè)的水柱高度差，換算硬質(zhì)風(fēng)筒中心的實測動壓值和流速，利用流體力學(xué)中風(fēng)流動壓和速度的關(guān)系，推導(dǎo)出簡單實用的礦用局部通風(fēng)機風(fēng)量簡化計算公式，得到礦用局部通風(fēng)機實際輸出風(fēng)量。

S3：隨著掘進距離增長，柔性風(fēng)筒出風(fēng)口需與掘進工作面一直保持5m的距離，將礦用局部通風(fēng)機實際輸出風(fēng)量與預(yù)設(shè)條件下風(fēng)量進行數(shù)值比對，如果實際輸出風(fēng)量低于預(yù)設(shè)條件下風(fēng)量值，啟動空壓機壓風(fēng)系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)空壓機出風(fēng)管道上的進氣閥，控制從進風(fēng)管進入到硬質(zhì)風(fēng)筒內(nèi)的風(fēng)量，直至送達掘進工作面風(fēng)量值滿足預(yù)設(shè)條件下風(fēng)量要求。

優(yōu)選的，所述步驟S2中，所述皮托管由雙層套管組成一個探頭來取出硬質(zhì)風(fēng)筒內(nèi)氣流的全壓和靜壓，其中從朝著氣流方向的取壓管取出全壓，垂直于氣流方向的一排開孔取出靜壓，采用導(dǎo)壓軟管分別將皮托管的全壓檢測孔和靜壓檢測孔鏈接到U型管差壓計的高壓端口和低壓端口。將皮托管探頭插入測壓孔，硬質(zhì)風(fēng)筒內(nèi)氣流壓力經(jīng)皮托管探頭進入皮托管，U型管差壓計管內(nèi)兩側(cè)的水柱高度差即可換算硬質(zhì)風(fēng)筒中心的動壓值和流速。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明提供的一種適合于金屬礦山礦用局部通風(fēng)機風(fēng)量補給及測定裝置及方法，可根據(jù)巷道掘進的推進，在不增加局部通風(fēng)機臺數(shù)和更換型號的情況下，通過對風(fēng)筒內(nèi)的風(fēng)壓和風(fēng)量進行可控式補償，較好地解決因掘進距離變長，通風(fēng)阻力增大造成經(jīng)柔性風(fēng)筒送達工作面的風(fēng)量減小的問題，保障了掘進工作面的風(fēng)量和風(fēng)質(zhì)符合設(shè)計要求。

2、本發(fā)明提供的一種適合于金屬礦山礦用局部通風(fēng)機風(fēng)量補給及測定裝置及方法，可借助皮托管和U型管差壓計測定風(fēng)筒中心的動壓，利用流體力學(xué)中風(fēng)流動壓和速度的關(guān)系，推導(dǎo)出簡單實用的局部通風(fēng)機風(fēng)量簡化計算公式，解決了傳統(tǒng)人工測定風(fēng)量的安全健康和精準度問題。

3、本發(fā)明提供的一種適合于金屬礦山礦用局部通風(fēng)機風(fēng)量補給及測定裝置及方法，可根據(jù)局部通風(fēng)機反饋的實際供風(fēng)量監(jiān)測值與計算的掘進工作面需風(fēng)量目標值的大小關(guān)系，通過調(diào)節(jié)空壓機出風(fēng)管道上的進氣閥，控制從進風(fēng)管進入到硬質(zhì)風(fēng)筒內(nèi)的風(fēng)量，從而實現(xiàn)增補柔性風(fēng)筒出風(fēng)口的風(fēng)壓以及風(fēng)量的目的。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的優(yōu)選實施例中金屬礦山礦用局部通風(fēng)機風(fēng)量補給、測定裝置結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中硬質(zhì)風(fēng)筒連接端截面示意圖；

圖3為本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中金屬礦山礦用局部通風(fēng)機風(fēng)量補給、測定方法流程圖；

圖中，1、掘進作業(yè)面；2、礦用局部通風(fēng)機；3、硬質(zhì)風(fēng)筒；4、測壓孔；5、環(huán)形高壓風(fēng)管；6、弧形出風(fēng)管；7、柔性風(fēng)筒；8、進風(fēng)管；9、進氣閥；10、外置空壓機出風(fēng)管；11、皮托管；12、U型管差壓計；13、導(dǎo)壓軟管；14、筒體；15、卡口封條；16、連接抱箍；17、扣條。

具體實施方式

以下對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

請參閱圖1～圖2，本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中提供一種適合于金屬礦山礦用局部通風(fēng)機風(fēng)量補給及測定裝置，包括礦用局部通風(fēng)與導(dǎo)風(fēng)系統(tǒng)、風(fēng)量補給系統(tǒng)和測風(fēng)系統(tǒng)，三者組合布置在礦山井下需要供風(fēng)的掘進作業(yè)面1巷道中，所述礦用局部通風(fēng)與導(dǎo)風(fēng)系統(tǒng)包括礦用局部通風(fēng)機2、硬質(zhì)風(fēng)筒3、柔性風(fēng)筒7，所述風(fēng)量補給系統(tǒng)包括進風(fēng)管8、進氣閥9、環(huán)形高壓風(fēng)管5、弧形出風(fēng)管6，所述測風(fēng)系統(tǒng)包括皮托管11、U型管差壓計12和導(dǎo)壓軟管13。

在上述實施例中，本發(fā)明根據(jù)局部通風(fēng)系統(tǒng)建設(shè)情況，通過增加壓風(fēng)裝置加速風(fēng)筒壁周邊風(fēng)流流速，設(shè)置簡單可靠的皮托管測壓組件，對風(fēng)筒內(nèi)動壓進行實測，計算出局部通風(fēng)機實際風(fēng)量。在不變更或不增加局部通風(fēng)機的情況下很好地解決了通風(fēng)距離增長、風(fēng)阻增大造成到達工作面的風(fēng)量減小的問題，確保到達工作面的風(fēng)量滿足安全要求。

本發(fā)明實施例中，掘進作業(yè)面1為新開掘的一條獨頭巷道，無貫穿風(fēng)流經(jīng)過，需新建機械壓入式或抽出式局部通風(fēng)系統(tǒng)。沿掘進巷道布設(shè)的風(fēng)筒長度需隨著掘進的推進而增長，風(fēng)阻變大時，風(fēng)筒出口風(fēng)量減小，造成送達到工作面的風(fēng)量不夠。

本發(fā)明實施例中，礦用局部通風(fēng)機2的布設(shè)方向與所處掘進作業(yè)面1巷道內(nèi)風(fēng)流方向平行，安裝于系統(tǒng)通風(fēng)有新鮮風(fēng)流的巷道上風(fēng)處，從巷道中吸取的風(fēng)量不超過該巷道總風(fēng)量的70％。

本發(fā)明實施例中，硬質(zhì)風(fēng)筒筒體14上方預(yù)留測壓孔4。測壓孔4的開孔方向硬質(zhì)風(fēng)筒3內(nèi)風(fēng)流方向垂直，孔徑φ15mm。

本發(fā)明實施例中，柔性風(fēng)筒7筒徑與硬質(zhì)風(fēng)筒3筒徑配套，與硬質(zhì)風(fēng)筒的連接方式仍采用扣條17扣緊連接抱箍16設(shè)置的兩座卡口封條15進行固定連接，避免漏風(fēng)。柔性風(fēng)筒7出風(fēng)口到掘進工作面1的距離為5m。

本發(fā)明實施例中，進風(fēng)管8、進氣閥9、環(huán)形高壓風(fēng)管5、弧形出風(fēng)管6與礦用局部通風(fēng)機2放置同一巷道，進風(fēng)管8進風(fēng)端與外置空壓機出風(fēng)管10連接，出風(fēng)端與硬質(zhì)風(fēng)筒3內(nèi)部鑲嵌的環(huán)形高壓風(fēng)管5連接。

請參閱圖2，本發(fā)明實施例中，硬質(zhì)風(fēng)筒3長度600mm，筒徑與礦用局部通風(fēng)機2擴散器出口直徑配套，包括有筒體14、卡口封條15、連接抱箍16。筒體14為雙層鋼板與無鹵阻燃樹脂材料復(fù)合的結(jié)構(gòu)，雙層鋼板分別為筒體14的內(nèi)筒壁與外筒壁。硬質(zhì)風(fēng)筒與局部通風(fēng)機的連接處，通過連接抱箍16進行固定連接，使用時將抱箍16上設(shè)置的兩座卡口封條15用扣條17扣緊即可。

本發(fā)明實施例中，進風(fēng)管8、進氣閥9、環(huán)形高壓風(fēng)管5、弧形出風(fēng)管6與礦用局部通風(fēng)機2放置同一巷道，進風(fēng)管8進風(fēng)端與外置空壓機出風(fēng)管10連接，出風(fēng)端與硬質(zhì)風(fēng)筒3內(nèi)部鑲嵌的環(huán)形高壓風(fēng)管5連接，空壓機提供的風(fēng)量經(jīng)進風(fēng)管8進入環(huán)形高壓風(fēng)管5后，從固定在環(huán)形高壓風(fēng)管5內(nèi)側(cè)對稱布置的4個弧形出風(fēng)管6壓入硬質(zhì)風(fēng)筒3，弧形出風(fēng)管6出風(fēng)口與硬質(zhì)風(fēng)筒3內(nèi)風(fēng)流方向一致。4個弧形出風(fēng)管6按90°均勻并交叉固定在環(huán)形高壓風(fēng)管5內(nèi)側(cè)，出風(fēng)管6垂直高度100mm。

本發(fā)明實施例中，進氣閥9可根據(jù)測風(fēng)系統(tǒng)反饋的實際供風(fēng)量監(jiān)測值與計算的掘進工作面需風(fēng)量目標值的大小關(guān)系，進行手動調(diào)節(jié)，控制從進風(fēng)管進入到硬質(zhì)風(fēng)筒內(nèi)的風(fēng)量，從而實現(xiàn)增補柔性風(fēng)筒出風(fēng)口的風(fēng)壓以及風(fēng)量的目的。

本發(fā)明實施例中，皮托管11帶刻度標識，由雙層套管組成一個探頭來取出硬質(zhì)風(fēng)筒3內(nèi)氣流的全壓和靜壓。其中從朝著氣流方向的取壓管取出全壓，垂直于氣流方向的一排開孔取出靜壓，采用導(dǎo)壓軟管13分別將皮托管的全壓檢測孔和靜壓檢測孔鏈接到U型管差壓計12的高壓端口和低壓端口。將皮托管11探頭插入測壓孔4，硬質(zhì)風(fēng)筒3內(nèi)氣流壓力經(jīng)皮托管探頭進入皮托管11，U型管差壓計12管內(nèi)兩側(cè)的水柱高度差即可換算硬質(zhì)風(fēng)筒3中心的動壓值和流速，從而間接得到礦用局部通風(fēng)機2實際輸出風(fēng)量。

請參閱圖3，為了進一步更好的解釋說明上述實施例，本發(fā)明還提供：一種適合于金屬礦山礦用局部通風(fēng)機風(fēng)量補給及測定裝置及方法，包括以下步驟：

步驟一：根據(jù)局部通風(fēng)系統(tǒng)建設(shè)情況，結(jié)合掘進作業(yè)面規(guī)格尺寸及特性，計算掘進作業(yè)面需風(fēng)量，按照掘進作業(yè)面規(guī)格尺寸，匹配合適的礦用局部通風(fēng)機2、硬質(zhì)風(fēng)筒3和柔性風(fēng)筒7，構(gòu)建礦用局部通風(fēng)與導(dǎo)風(fēng)系統(tǒng)。

步驟二：通過讀取U型管差壓計12管內(nèi)兩側(cè)的水柱高度差，換算硬質(zhì)風(fēng)筒3中心的實測動壓值。利用流體力學(xué)中風(fēng)流動壓和速度的關(guān)系，可以推導(dǎo)出簡單實用的局部通風(fēng)機風(fēng)量簡化計算公式，從而得到礦用局部通風(fēng)機2實際輸出風(fēng)量。

步驟三：隨著掘進距離增長，柔性風(fēng)筒7出風(fēng)口需與掘進作業(yè)面1一直保持5m的距離。將礦用局部通風(fēng)機2實際輸出風(fēng)量與預(yù)設(shè)條件下風(fēng)量進行數(shù)值比對。如果實際輸出風(fēng)量低于預(yù)設(shè)條件下風(fēng)量值，啟動空壓機壓風(fēng)系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)空壓機出風(fēng)管10上的進氣閥，控制從進風(fēng)管8進入到硬質(zhì)風(fēng)筒3內(nèi)的風(fēng)量，直至送達掘進作業(yè)面1風(fēng)量值滿足預(yù)設(shè)條件下風(fēng)量要求，最終實現(xiàn)增補柔性風(fēng)筒出風(fēng)口的風(fēng)壓以及風(fēng)量的目的。

在上述實施例中，由圖3可以看出，本發(fā)明可準確的測定掘進作業(yè)面的風(fēng)量值，監(jiān)測數(shù)據(jù)可以文字方式動態(tài)顯示；將局部通風(fēng)機實際輸出風(fēng)量與預(yù)設(shè)條件下風(fēng)量進行數(shù)值比對。如果實際輸出風(fēng)量低于預(yù)設(shè)條件下風(fēng)量值，啟動空壓機壓風(fēng)系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)空壓機出風(fēng)管10上的進氣閥，控制從進風(fēng)管8進入到硬質(zhì)風(fēng)筒3內(nèi)的風(fēng)量，直至送達掘進作業(yè)面1風(fēng)量值滿足預(yù)設(shè)條件下風(fēng)量要求。

根據(jù)局部通風(fēng)系統(tǒng)建設(shè)情況，結(jié)合掘進作業(yè)面1規(guī)格尺寸及特性，計算掘進作業(yè)面1需風(fēng)量目標值，按照工作面規(guī)格尺寸，匹配合適的礦用局部通風(fēng)機2、硬質(zhì)風(fēng)筒3和柔性風(fēng)筒7，構(gòu)建礦用局部通風(fēng)與導(dǎo)風(fēng)系統(tǒng)。讀取U型管差壓計12管內(nèi)兩側(cè)的水柱高度差，換算硬質(zhì)風(fēng)筒3中心的實測動壓值，利用流體力學(xué)中風(fēng)流動壓和速度的關(guān)系，計算礦用局部通風(fēng)機2實際輸出風(fēng)量。隨著掘進距離增長，柔性風(fēng)筒7出風(fēng)口需與工作面一直保持5m的距離。將礦用局部通風(fēng)機2實際輸出風(fēng)量與預(yù)設(shè)條件下風(fēng)量進行數(shù)值比對。如果實際輸出風(fēng)量低于預(yù)設(shè)條件下風(fēng)量值，啟動空壓機壓風(fēng)系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)空壓機出風(fēng)管10上的進氣閥，控制從進風(fēng)管8進入到硬質(zhì)風(fēng)筒3內(nèi)的風(fēng)量，直至送達掘進作業(yè)面1風(fēng)量值滿足預(yù)設(shè)條件下風(fēng)量要求。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。

金屬礦山礦用局部通風(fēng)機風(fēng)量補給、測定裝置和方法.pdf