[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

说明书

本发明涉及矿石开采技术领域，尤其涉及一种金属矿山矿用局部通风机风量补给、测定装置及方法，所述风量补给、测定装置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、硬质风筒、柔性风筒，所述风量补给系统包括进风管、进气阀、环形高压风管、出风管，所述测风系统包括皮托管、U型管差压计和导压软管，本发明的有益效果是：在不改变或不增加局部通风机情况下解决因通风距离增长、风阻增大造成到达工作面风量衰减问题，并对风量进行测定。

技术领域

本发明涉及矿石开采技术领域，尤其涉及一种金属矿山矿用局部通风机风量补给、测定装置及方法。

背景技术

矿井的独头掘进通风方法主要有压入式、抽出式、压抽混合式局部通风方法，通过机械动力促使新鲜风流从局部通风机入口流入，在局部通风机的作用下沿风筒到达掘进工作面，稀释、冲淡并排出各种有害气体和粉尘的过程，从而创造良好的井下工作环境。当掘进距离增长、风阻变大时，就会造成风筒出口风量减小，送达到工作面的风量不够，易引起中毒窒息事故。

矿用局部通风机风量补给和测定的方法主要有变频调速、增加(变更)风机及增加压风补偿装置提高送风量，然后采用机械风表式、传感器或压差法对风量进行测定。近年来，矿用局部通风机风量补给及测定技术得到不断改进，主要有以下几种：

第一种是关于《矿井通风风量测量及误差补偿的仿真研究》(中国安全科学学报，2018,28(05))提出的一种风量测量及补偿方法，采用搭建测试支架安装多个风速传感器的方法,所得到的误差补偿算法可提高风量测量的准确性,且设计的风量测试系统可实现风量测试的功能。但局部通风机及所接风筒内部空间较小，通过安设多个传感器测风量难度较大，且对风机风量补给方面提及较少。

第二种专利号201820501098.2提出一种空压机风量补偿装置和风量补偿系统，采用变频器补偿风机的电机的转速进行调整，解决了空压机在高海拔地区出口压力偏低的问题。但变频器主要靠内部IGBT模块的开断来调整输出频率，当用户需要的平均流量较小时，采用变频调速使其转速降低，节能效果非常明显。由于输出频率最大值也不超过工频，对风量补给能力有限。另外，变频器一般对负载比较大的设备比较适用，对低功率矿用局部通风机的风量调节作用有限。

第三种是专利号CN201910315934.7提出一种局部通风机风量补偿装置,采用在铁风筒的外壁沿周向对称增加L形进风管的方式，提高管道风量，该方法需在铁风筒四周打孔，实施难度较大，且打孔处若密封不严会造成风流逸出，同时，该装置无法对风机的实际输出风量大小进行判别。

综上，基于金属矿山局部通风的原理，并结合井下独头掘进巷道不断延伸的特殊性，设计一套简单实用的矿用局部通风机风量补给及测定装置成为难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中存在的不足，提供一种金属矿山矿用局部通风机风量补给、测定装置及方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种金属矿山矿用局部通风机风量补给及测定装置，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、硬质风筒、柔性风筒，所述风量补给系统包括进风管、进气阀、环形高压风管、出风管，所述测风系统包括皮托管、U型管差压计和导压软管。

优选的，所述矿用局部通风机的布设方向与所处掘进作业面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％。

优选的，所述硬质风筒包括筒体、卡口封条、连接抱箍和扣条，所述硬质风筒筒径与所述矿用局部通风机扩散器出口直径相配套，并采用所述扣条扣紧所述连接抱箍设置的所述卡口封条与所述矿用局部通风机连接。