CN103470293B - 一种回风井助力塔 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种回风井助力塔。回风井助力塔包括中空的塔身和自动抽风系统，所述塔身入风口固定安装在回风矿井井筒出口的边缘，其中空部分正对回风矿井井筒；所述自动抽风系统固定安装在回风矿井井筒的筒内，所述抽风系统包括抽风机、驱动抽风机的控制模块，与控制模块耦合的检测回风矿井井筒内风速的风速传感器；当回风矿井井筒内的风速低于预设的第一阈值时，所述控制模块驱动抽风机运转。本发明可以降低能耗。

Description

一种回风井助力塔
技术领域
本发明涉及采矿器械领域，更具体的说，涉及一种回风井助力塔。
背景技术
地下矿井内环境恶劣，需要设置回风矿井井筒跟外界通风，现有的做法是直接在回风矿井井筒设置抽风机，连续不断地进行抽风作业，确保矿井内的通风。现有需要抽风机连续作业，能耗较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种节约能耗的回风井助力塔。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种回风井助力塔，包括中空的塔身和自动抽风系统，所述塔身入风口固定安装在回风矿井井筒出口的边缘，其中空部分正对回风矿井井筒；所述自动抽风系统固定安装在回风矿井井筒的筒内，所述抽风系统包括抽风机、驱动抽风机的控制模块，与控制模块耦合的检测回风矿井井筒内风速的风速传感器；
当回风矿井井筒内的风速低于预设的第一阈值时，所述控制模块驱动抽风机运转；
所述塔身内包括由刚性金属条搭建的助力塔骨架，所述塔身的外侧环绕固定有不透气的助力塔外衣，所述助力塔外衣固定在所述助力塔骨架的外表面；
所述塔身的内侧环绕固定有不透气的助力塔内衣，所述助力塔内衣固定在所述助力塔骨架的内表面。
进一步的，所述塔身的出风口固定有锥形的防雨帽，所述塔身的出风口嵌入到防雨帽内部。
进一步的，所述防雨帽的锥顶处竖立有避雷针。
进一步的，所述塔身的入风口处沿塔身外表面固定有塔安装基础，所述塔安装基础跟回风矿井井筒出口边缘的地表固定连接。
进一步的，所述抽风系统还包括与控制模块耦合的有害气体浓度检测模块，当回风矿井井筒内的有害气体浓度超过预设的第二阈值时，所述控制模块驱动抽风机运转。
进一步的，所述有害气体浓度检测模块包括一氧化碳浓度传感器。
进一步的，所述控制模块包括PLC，所述风速传感器的输出信号耦合到PLC的输入引脚，所述PLC的控制引脚耦合到抽风机。
进一步的，所述塔身内包括由刚性金属条搭建的助力塔骨架，所述塔身的外侧环绕固定有不透气的助力塔外衣，所述助力塔外衣固定在所述助力塔骨架的外表面；所述塔身的内侧环绕固定有不透气的助力塔内衣，所述助力塔内衣固定在所述助力塔骨架的内表面；所述塔身的出风口固定有锥形的防雨帽，所述塔身的出风口嵌入到防雨帽内部；所述防雨帽的锥顶处竖立有避雷针；所述塔身的入风口处沿塔身外表面固定有塔安装基础，所述塔安装基础跟回风矿井井筒出口边缘的地表固定连接；所述控制模块包括PLC，所述抽风系统还包括与控制模块耦合的一氧化碳浓度传感器，所述风速传感器和一氧化碳浓度传感器的输出信号耦合到PLC的输入引脚，所述PLC的控制引脚耦合到抽风机；当回风矿井井筒内的一氧化碳浓度超过预设的第二阈值时，所述控制模块驱动抽风机运转。
本发明由于采用了回风井助力塔，塔身和回风矿井井筒出构成长筒状的风道，利用矿井内和地面温差自然就形成了“烟囱效应”，矿井内温度较高的气体通过风道自动排出。为了确保排风量，回风矿井井筒的筒内环固定安装有抽风系统，抽风系统的风速传感器实时监测风速，当风道内的风速较低时开启抽风机辅助排风。本发明完全利用自然通风解决井下通风。只有在回风矿井风流不足时才开启抽风机，达到节约电能的目的。
附图说明
图1是本发明实施例的回风井助力塔的结构示意图；
图2是本发明实施例回风井助力塔的塔身的内部结构示意图；
图3是本发明实施例控制模块的工作原理示意图；
其中：10、塔身；11、助力塔骨架；12、助力塔外衣；13、助力塔内衣；20、防雨帽；21、避雷针；30、塔安装基础；40、回风矿井井筒；50、自动抽风系统；51、抽风机；52、PLC；53(S)、风速传感器；54、一氧化碳浓度传感器QF：空气断路器；KM：接触器FR：热继电器SA：转换开关SB1：停止按钮SB2：启动按钮；M：抽风机。
具体实施方式
本发明公开一种回风井助力塔。回风井助力塔包括中空的塔身和自动抽风系统，塔身入风口固定安装在回风矿井井筒出口的边缘，其中空部分正对回风矿井井筒；自动抽风系统固定安装在回风矿井井筒的筒内，抽风系统包括抽风机、驱动抽风机的控制模块，与控制模块耦合的检测回风矿井井筒内风速的风速传感器；
当回风矿井井筒内的风速低于预设的第一阈值时，控制模块驱动抽风机运转。
本发明由于采用了回风井助力塔，塔身和回风矿井井筒出构成长筒状的风道，利用矿井内和地面温差自然就形成了“烟囱效应”，矿井内温度较高的气体通过风道自动排出。为了确保排风量，回风矿井井筒的筒内环固定安装有抽风系统，抽风系统的风速传感器实时监测风速，当风道内的风速较低时开启抽风机辅助排风。本发明完全利用自然通风解决井下通风。只有在回风矿井风流不足时才开启抽风机，达到节约电能的目的。
下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。
如图1、2所示，回风井助力塔包括中空的塔身10和自动抽风系统50，塔身10入风口固定安装在回风矿井井筒40出口的边缘，其中空部分正对回风矿井井筒40；自动抽风系统50固定安装在回风矿井井筒40的筒内，抽风系统包括抽风机51、驱动抽风机51的控制模块，与控制模块耦合的检测回风矿井井筒40内风速的风速传感器53；
塔身10内包括由刚性金属条搭建的助力塔骨架11，塔身10的外侧环绕固定有不透气的助力塔外衣12，助力塔外衣12固定在助力塔骨架11的外表面；塔身10的内侧环绕固定有不透气的助力塔内衣13，助力塔内衣13固定在助力塔骨架11的内表面(参见图2)。
塔身10的出风口固定有锥形的防雨帽20，塔身10的出风口嵌入到防雨帽20内部；防雨帽20的锥顶处竖立有避雷针21；塔身10的入风口处沿塔身10外表面固定有塔安装基础30，塔安装基础30跟回风矿井井筒40出口边缘的地表固定连接。
自动抽风系统50的控制模块包括PLC52，抽风系统还包括与控制模块耦合的一氧化碳浓度传感器54，风速传感器53和一氧化碳浓度传感器54的输出信号耦合到PLC52的输入引脚，PLC52的控制引脚耦合到抽风机51；
当回风矿井井筒40内的风速低于预设的第一阈值时，控制模块驱动抽风机51运转，确保矿井内的排风量符合安全要求。
或者，当回风矿井井筒40内的一氧化碳浓度超过预设的第二阈值时，控制模块驱动抽风机51运转，将一氧化碳浓度等有害气体加速排出，确保井内的人员安全。
如图3所示为一种具体的控制模块原理示意图。控制模块包括电源、PLC、按键及液晶显示部分，通过控制模块的按键，可以随意设置风速的下限W1、上限W2及延时时间T等。当转换开关拨在“自动”位置时，
风速传感器实时检测风速S，并且在液晶屏上显示出来，当测得的风速S低于设置值的下限W1时，即S＜W1时，控制器经过设置的延时时间T后，输出继电器的常开触点闭合，风机接触器线圈得电，接触器的常开触点闭合，风机启动，机械通风辅助发挥作用。
当风速高于风速设置值的上限W2时，及S＞W2时，此时自然通风即可满足要求，控制器的输出继电器闭合触点断开，风机接触器的线圈失电，风机停止，利用自然风进行井下通风，节约电能。
转换开关拨在“手动”位置时，可以通过人工控制，进行强制通风。
设置风速下限W1、上限W2的方法：首先固定风速传感器，风速的下限W1可由用户根据实际要求自由设定；风速的上限W2的设定，当自然风速为W1时，强制开启风机，此时控制器上显示的风速加+0.2/s所得结果即为风速上限W2。
本发明由于采用了回风井助力塔，塔身10和回风矿井井筒40出构成长筒状的风道，利用矿井内和地面温差自然就形成了“烟囱效应”，矿井内温度较高的气体通过风道自动排出。为了确保排风量，回风矿井井筒40的筒内环固定安装有抽风系统，抽风系统的风速传感器53实时监测风速，当风道内的风速较低时开启抽风机51辅助排风。本发明完全利用自然通风解决井下通风。只有在回风矿井风流不足时才开启抽风机51，达到节约电能的目的。
本发明尤其适用于对于北方(纬度高)冬季漫长的矿山环境条件，井下温度高，地面温度低，温差更大，排风能力相应更强。另外，回风井助力塔的高度可以根据需要任意调节，一般来说，塔身10越长，风道就越长，排风能力也越强。本发明完全利用自然通风解决井下通风。只有在回风矿井风流不足时开启风机，达到节约电能的目的。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种回风井助力塔，其特征在于，包括中空的塔身和自动抽风系统，所述塔身入风口固定安装在回风矿井井筒出口的边缘，其中空部分正对回风矿井井筒；所述自动抽风系统固定安装在回风矿井井筒的筒内，所述抽风系统包括抽风机、驱动抽风机的控制模块，与控制模块耦合的检测回风矿井井筒内风速的风速传感器；
当回风矿井井筒内的风速低于预设的第一阈值时，所述控制模块驱动抽风机运转；
所述塔身内包括由刚性金属条搭建的助力塔骨架，所述塔身的外侧环绕固定有不透气的助力塔外衣，所述助力塔外衣固定在所述助力塔骨架的外表面；
所述塔身的内侧环绕固定有不透气的助力塔内衣，所述助力塔内衣固定在所述助力塔骨架的内表面。
2.如权利要求1所述的回风井助力塔，其特征在于，所述塔身的出风口固定有锥形的防雨帽，所述塔身的出风口嵌入到防雨帽内部。
3.如权利要求2所述的回风井助力塔，其特征在于，所述防雨帽的锥顶处竖立有避雷针。
4.如权利要求1所述的回风井助力塔，其特征在于，所述塔身的入风口处沿塔身外表面固定有塔安装基础，所述塔安装基础跟回风矿井井筒出口边缘的地表固定连接。
5.如权利要求1～4任一所述的回风井助力塔，其特征在于，所述抽风系统还包括与控制模块耦合的有害气体浓度检测模块，当回风矿井井筒内的有害气体浓度超过预设的第二阈值时，所述控制模块驱动抽风机运转。
6.如权利要求5所述的回风井助力塔，其特征在于，所述有害气体浓度检测模块包括一氧化碳浓度传感器。
7.如权利要求1所述的回风井助力塔，其特征在于，所述控制模块包括PLC，所述风速传感器的输出信号耦合到PLC的输入引脚，所述PLC的控制引脚耦合到抽风机。
8.如权利要求1所述的回风井助力塔，其特征在于，所述塔身的出风口固定有锥形的防雨帽，所述塔身的出风口嵌入到防雨帽内部；所述防雨帽的锥顶处竖立有避雷针；所述塔身的入风口处沿塔身外表面固定有塔安装基础，所述塔安装基础跟回风矿井井筒出口边缘的地表固定连接；所述控制模块包括PLC，所述抽风系统还包括与控制模块耦合的一氧化碳浓度传感器，所述风速传感器和一氧化碳浓度传感器的输出信号耦合到PLC的输入引脚，所述PLC的控制引脚耦合到抽风机；当回风矿井井筒内的一氧化碳浓度超过预设的第二阈值时，所述控制模块驱动抽风机运转。
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