[发明专利]金属矿山矿用局部通风机风量补给、测定装置和方法

权利要求书

1.一种金属矿山矿用局部通风机风量补给、测定装置，其特征在于：包括矿用局部通风与导风系统、风量补给系统和测风系统，三者组合布置在矿山井下需要供风的掘进作业面(1)巷道中，所述矿用局部通风与导风系统包括矿用局部通风机(2)、硬质风筒(3)、柔性风筒(7)，所述风量补给系统包括进风管(8)、进气阀(9)、环形高压风管(5)、弧形出风管(6)，所述测风系统包括皮托管(11)、U型管差压计(12)和导压软管(13)。

2.根据权利要求1所述的金属矿山矿用局部通风机风量补给、测定装置，其特征在于：所述矿用局部通风机(2)的布设方向与所处掘进作业面(1)巷道内风流方向平行，安装于系统通风有新鲜风流的巷道上风处，从巷道中吸取的风量不超过该巷道总风量的70％。

3.根据权利要求1所述的金属矿山矿用局部通风机风量补给、测定装置，其特征在于：所述硬质风筒(3)包括筒体(14)、卡口封条(15)、连接抱箍(16)和扣条(17)，所述硬质风筒(3)筒径与所述矿用局部通风机(2)扩散器出口直径相配套，并采用所述扣条(17)扣紧所述连接抱箍(16)设置的所述卡口封条(15)与所述矿用局部通风机(2)连接。

4.根据权利要求3所述的金属矿山矿用局部通风机风量补给、测定装置，其特征在于：所述硬质风筒(3)长度600mm，所述筒体(14)的内筒壁与外筒壁为双层钢板与无卤阻燃树脂材料复合的结构，所述筒体(14)上方预留测压孔(4)。

5.根据权利要求4所述的金属矿山矿用局部通风机风量补给、测定装置，其特征在于：所述测压孔(4)的开孔方向与所述硬质风筒(3)内风流方向垂直，孔径φ15mm。

6.根据权利要求3～5任一项所述的金属矿山矿用局部通风机风量补给、测定装置，其特征在于：所述柔性风筒(7)筒径与所述硬质风筒(3)筒径配套，采用所述扣条(17)扣紧所述连接抱箍(16)设置的所述卡口封条(15)与所述硬质风筒(3)进行固定连接，所述柔性风筒(7)出风口到所述掘进工作面(1)的距离为5m。

7.根据权利要求1所述的金属矿山矿用局部通风机风量补给、测定装置，其特征在于：所述进风管(8)、进气阀(9)、环形高压风管(5)、弧形出风管(6)与所述矿用局部通风机(2)放置同一巷道，所述进风管(8)进风端与外置空压机出风管(10)连接，所述进风管(8)出风端与所述硬质风筒(3)内部镶嵌的所述环形高压风管(5)连接，若干个所述弧形出风管(6)对称布置固定在所述环形高压风管(5)内侧。

8.根据权利要求7所述的金属矿山矿用局部通风机风量补给、测定装置，其特征在于：所述弧形出风管(6)形状为弧形，数量为4个，按90°均匀并交叉固定在环形高压风管(5)内侧，所述弧形出风管(6)垂直高度100mm。

9.一种适合于金属矿山矿用局部通风机风量补给、测定方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：根据局部通风系统建设情况，结合掘进工作面(1)规格尺寸及特性，计算掘进工作面需风量，按照工作面规格尺寸，匹配合适的矿用局部通风机(2)、硬质风筒(3)和柔性风筒(7)，构建矿用局部通风机与导风组件系统；

S2：通过现场直接读取U型管差压计(12)管内两侧的水柱高度差，换算硬质风筒(3)中心的实测动压值和流速，利用流体力学中风流动压和速度的关系，推导出简单实用的矿用局部通风机(2)风量简化计算公式，得到矿用局部通风机(2)实际输出风量。

S3：随着掘进距离增长，柔性风筒(7)出风口需与掘进工作面(1)一直保持5m的距离，将矿用局部通风机(2)实际输出风量与预设条件下风量进行数值比对，如果实际输出风量低于预设条件下风量值，启动空压机压风系统，通过调节空压机出风管道上的进气阀(9)，控制从进风管(8)进入到硬质风筒(3)内的风量，直至送达掘进工作面(1)风量值满足预设条件下风量要求。

10.根据权利要求9所述的金属矿山矿用局部通风机风量补给、测定方法，其特征在于：所述步骤S2中，所述皮托管(11)由双层套管组成一个探头来取出所述硬质风筒(3)内气流的全压和静压，将所述皮托管(11)探头插入所述测压孔(4)，所述硬质风筒(3)内气流压力经所述皮托管(11)探头进入所述皮托管(11)，其中从朝着气流方向的取压管取出全压，垂直于气流方向的一排开孔取出静压，采用所述导压软管(13)分别将所述皮托管(11)的全压检测孔和静压检测孔链接到U型管差压计(12)的高压端口和低压端口，所述U型管差压计(12)管内两侧的水柱高度差即可换算所述硬质风筒(3)中心的动压值和流速。