CN106761878A - 一种矿井通风系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿井通风系统，所述通风系统包括进风井、回风井及回风机，所述回风机设于回风井的出口处，所述进风井内设有风管，所述风管在矿井的各通道内设有分支，所述各分支设有开口，所述开口处设有阀门。本发明的技术的目的在于提供一种安全、通风阻力小、各采区之间互不影响、风量便于调节、适应性强的矿井通风系统，这种通风系统在多煤层开采时，能够合理调节各采煤层处的风量，便于控制各出风口处的通风，通风效率高，运行经济。

Description

一种矿井通风系统

技术领域

本发明涉及矿井通风系统，特别是一种矿井通风系统。

背景技术

矿井的通风系统占有十分重要的地位，一套优秀的通风系统不仅要将生产过程中产生的废气、灰尘迅速排出井外，保持个工作点空气的新鲜，还必须要将矿井内产生的瓦斯、沼气等可燃气体冲散，保持在安全浓度的范围内，可见一套优秀的通风系统对于保证煤矿矿井的安全生产变得十分重要。而一套优秀的通风系统不仅能够确保生产安全，还应当具有实时可控的风量，良好的操作性，经济的运行方式等特性。

现有的多数的矿井通风系统风路长，风阻大，由于进回风路近，井底漏风较大，容易造成风流短路；分区对角式的风流系统，风井多，占地压煤多，主要通风机分散，管理复杂，风井与主要通风机服务范围小，接替频繁，矿井反风困难等缺点。

在很多的大型矿场是多层的矿井，产量大，需要风量大，井道长等特点，为了使得满足生产的各种要求，就需要一种性能全面的、运行经济的煤矿通风系统。

发明内容

针对上述矿井通风系统存在的不足，本发明的技术的目的在于提供一种安全、通风阻力小、各采区之间互不影响、风量便于调节、适应性强的矿井通风系统，这种通风系统在多煤层开采时，能够合理调节各采煤层处的风量，便于控制各出风口处的通风，通风效率高，运行经济。

本发明通过以下技术方案实现：

一种矿井通风系统，所述通风系统包括进风井、回风井及回风机，所述回风机设于回风井的出口处，其特征是：所述进风井内设有风管，所述风管在矿井的各通道内设有分支，所述各分支设有开口，所述开口处设有阀门。

上述方案中，通过在进风井内设有风管，风管能够将空气输送到各开采层，通过控制设在个开采层的分支处的阀门，便可以对各开采层定点通风，设于回风井内的会风机可将气体吸出矿井外，这样使得通风管路的通风管阻下降，而且有利于空气的循环。

一种矿井通风系统，所述进风井的入口处设有地面风机，所述所述地面风机的配套电机为变频电机，所述变频电机上设有控制装置，所述控制装置能接收控制信号。

上述方案中，通过设于地面的风机可将矿井外的新鲜空气抽送至井内，而电机设为变频电机，电机上设有控制柜，则可根据矿井内不同的风量需要通过调控控制装置，以改变变频电机的转速，来控制矿井内的风量。

一种矿井通风系统，所述风管在矿井内设有的第一个分支的开口直径D= ，所述Q为通风总流量，所述为井内的流通速度，所述n为井内通风道数量，所述π为圆周率；所述的第一个分支开口直径：第二个分支开口直径……第n个分支开口直径之比为1:2:……n。

上述方案中，根据每个通风口的流量分析计算处每个通风口的口径大小，以此来控制每个通风分支的通风流量。

一种矿井通风系统，所述开口处设有的阀门为自动蝶阀，所述自动蝶阀设有远程控制装置，所述控制装置能接收控制信号，所述自动蝶阀及控制装置具有防爆能力。

上述方案中，通过在各分支的开口处设有的自动蝶阀，通过给自动蝶阀的控制装置施加命令，使得自动蝶阀能够打开/关闭，从而调节各出风口的风量。

一种矿井通风系统，所述安装于矿井内的控制装置具有IP55等级及以上的防护能力，具有ExdII CT4及以上的防爆等级，具有防静电装置。

上述方案中，通过将控制装置的防护等级设为IP55及以上，防爆等级设为ExdII CT4及以上，具有防静电装置，使得控制装置能够在矿井内安全运行，不会因煤矿内的可燃粉尘或瓦斯产生爆炸，使得煤矿安全运行。

一种矿井通风系统，所述风管的截面形状为矩形或圆形，所述风管的材质为工程塑料，所述风管的折弯角度β<90°，所述风管的壁厚为3～12mm。

上述方案中，通过将风管的截面形状设为矩形或圆形，使得其通风量大，同时便于安装，风管的材质设为工程塑料，工程塑料在刮碰时很难起火花，而且具有防蚀、防锈的性能，由于工程塑料质量轻，同时也便于运输安装，为了使风阻减小，应尽可能使得风管呈直线，风管的折弯应角度β<90°，风管的壁厚根据具体的使用环境及管内的风压确定，通常风管的壁厚为3～12mm。

一种矿井通风系统，所述矿井通风系统设有单片机及人工控制机，所述单片机与人工控制机、变频电机上的控制装置、自动蝶阀上的控制装置、回风机上的控制装置通过总线相连，所述人工控制机可发送命令信号给单片机，所述单片机能接受人工控制机的信号并进行处理，所述单片机再将控制信号发送给变频电机上的控制装置，调节所述变频电机的转速，所述单片机再将控制信号发送给自动蝶阀上的控制装置，控制所述自动蝶阀的开/关。

上述方案中，在给通风系统设有单片机及人工控制机，使得设备操作员可以根据每个煤矿层的不同的通风要求轻松控制各分支管路的风量，在没有工作的煤矿管路处可暂时性地不通风，产生的可燃气体可通过回风井的回风机排出，不会造成危险，通过人工控制机将控制信息输入，通过单片机给个控制装置发出控制开/关的命令，通风系统能够快速反应，准确控制各出风口的风量，通过人工控制机还可调节回风机的风量。

一种矿井通风系统，所述单片机为高性能的32位Soc，所述人工控制机为触摸显示器。

上述方案中，通过将单片机设为高兴的32位Soc，将人工控制机设为触摸显示器，其集成系统可通过触摸显示器控制，使得整套通风系统的可靠性好，稳定性强。

本发明的有益效果是:

1、通过在风井内设有风管，使用风管来输送新鲜空气，风管少弯曲，弯曲角度小，使得通风的管路风阻大幅减小，通风效果更好，在相同的通风效果下，使得回风机或进风机的运行功率减小，同时也实现了节能减耗的目的；

2、通过在风管的分支处设有开口，通过在所设开口处的自动蝶阀可调节各分支口的风量，使得通风系统能够对矿井内的各分支点定向送风，在不需要的矿井处可部分/全部关闭分支开口，这样不仅节能，还增加了通风的效率；

3、通过在风管分支处设有控制装置，通风系统设有单片机及人孔控制机，使得操作员可以及时调节各出风口的风量，便于控制整个通风系统，使得整个通风系统简单易用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中标记：1为进风井、2为回风井、3为回风机、4为地面风机、5为风管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细描述。

如图1所示的一种矿井通风系统，包括进风井1、回风井2、回风机3、地面风机4、风管5，所述通风系统包括进风井1、回风井2及回风机3，所述回风机3设于回风井2的出口处，所述进风井1内设有风管5，所述风管5在矿井的各通道内设有分支，所述各分支设有开口，所述开口处设有阀门；所述进风井1的入口处设有地面风机4，所述所述地面风机4的配套电机为变频电机，所述变频电机上设有控制装置，所述控制装置能接收控制信号；所述矿井内的通风道数量为3个，所述风管5在矿井内设有的第一个分支的开口直径D=，所述Q为通风总流量，所述为井内的流通速度，所述π为圆周率，所述的第一个分支开口直径：第二个分支开口直径：第3个分支开口直径之比为1:2：3；所述开口处设有的阀门为自动蝶阀，所述自动蝶阀设有远程控制装置，所述控制装置能接收控制信号，所述自动蝶阀及控制装置具有防爆能力；所述安装于矿井内的控制装置具有IP55等级及以上的防护能力，具有ExdII CT4及以上的防爆等级，具有防静电装置；所述风管5的截面形状为圆形，所述风管5的材质为工程塑料，所述风管5的折弯角度β<90°，所述风管5的壁厚为5mm，通常风管5的壁厚为5mm就能满足强度需要；所述矿井通风系统设有单片机及人工控制机，所述单片机与人工控制机、变频电机上的控制装置、自动蝶阀上的控制装置、回风机2上的控制装置通过总线相连，所述人工控制机可发送命令信号给单片机，所述单片机能接受人工控制机的信号并进行处理，所述单片机再将控制信号发送给变频电机上的控制装置，调节所述变频电机的转速，所述单片机再将控制信号发送给自动蝶阀上的控制装置，控制所述自动蝶阀的开/关；所述单片机为高性能的32位Soc，所述人工控制机为触摸显示器，其集成系统可通过触摸显示器控制，使得整套通风系统的可靠性好，稳定性强。

本发明的矿井通风系统工作原理：

在矿井内正常工作时必须通风，此时通过人工控制机启动回风机2及地面风机4，将矿井内的风管5的开口通过人工控制机打开，使得新鲜空气顺利流入矿井内，再通过回风机3的作用使得回风井2的出口处产生负压，使得风管5的各开口处送进的新鲜空气产生较高压力，气流会从压力高的地方向压力低的地方流动，使得输送的新鲜空气能够向着风压低的回风井2流动，最后排出井外，使得整个矿井通风系统能够正常运行。

当矿井内的一部分通道工程完工后，此通道基本不需要新鲜空气，只要此通道内的可燃气体在安全阈值以下就满足要求，此时通过人工控制机控制风道5内的各分支点，将在正常工作的施工处的出风口阀门打开，使得空气能够在施工处正常循环流通，在没有打开的阀门处，由于回风机2产生的负压，使得未打开阀门的分支口的气流流向回风井2，使得未打开阀门处的矿井通道的可燃气体处于阈值之下，从而既保证的了矿井内的安全，也减少了能耗。

Claims (8)

1.一种矿井通风系统，所述通风系统包括进风井（1）、回风井（2）及回风机（3），所述回风机（3）设于回风井（2）的出口处，其特征是：所述进风井（1）内设有风管（5），所述风管（5）在矿井的各通道内设有分支，所述各分支设有开口，所述开口处设有阀门。

2.根据权利要求1所述的矿井通风系统，其特征是，所述进风井（1）的入口处设有地面风机（4），所述所述地面风机（4）的配套电机为变频电机，所述变频电机上设有控制装置，所述控制装置能接收控制信号。

3.根据权利要求2所述的矿井通风系统，其特征是，所述风管（5）在矿井内设有的第一个分支的开口直径D=，所述Q为通风总流量，所述为井内的流通速度，所述n为井内通风道数量，所述π为圆周率；所述的第一个分支开口直径：第二个分支开口直径……第n个分支开口直径之比为1:2:……n。

4.根据权利要求3所述的矿井通风系统，其特征是，所述开口处设有的阀门为自动蝶阀，所述自动蝶阀设有远程控制装置，所述控制装置能接收控制信号，所述自动蝶阀及控制装置具有防爆能力。

5.根据权利要求4所述的矿井通风系统，其特征是，所述安装于矿井内的控制装置具有IP55等级及以上的防护能力，具有ExdII CT4及以上的防爆等级，具有防静电装置。

6.根据权利要求5所述的矿井通风系统，其特征是，所述风管（5）的截面形状为矩形或圆形，所述风管（5）的材质为工程塑料，所述风管（5）的折弯角度β<90°，所述风管（5）的壁厚为3～12mm。

7.根据权利要求6所述的矿井通风系统，其特征是，所述矿井通风系统设有单片机及人工控制机，所述单片机与人工控制机、变频电机上的控制装置、自动蝶阀上的控制装置、回风机（2）上的控制装置通过总线相连，所述人工控制机可发送命令信号给单片机，所述单片机能接受人工控制机的信号并进行处理，所述单片机再将控制信号发送给变频电机上的控制装置，调节所述变频电机的转速，所述单片机再将控制信号发送给自动蝶阀上的控制装置，控制所述自动蝶阀的开/关。

8.根据权利要求7所述的矿井通风系统，其特征是，所述单片机为高性能的32位Soc，所述人工控制机为触摸显示器。