CN111412007A - 一种矿井通风装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种矿井通风装置。旨在解决现有技术中矿井内通风设备存在故障、不便人工维修的状况下故障排除时间过长、矿井设备安全隐患过大的问题。本发明包括通风管道，其外壁上设有至少三绺花键状突起，在通风管道内套装有探测管，探测管的端部安装有图像取样装置，通风管道外经由过渡配合套装有引导通风管道配合矿井风道流向折弯的导向折弯机构和修补矿井风道的风道扩张机构，导向折弯机构和风道扩张机构与通风管道间呈花键配合形式安装。优点在于：可以根据矿井的内部铺设情况实现探入式检测，同时实现管道缺口处的密封和管道内部障碍物的清理。

Description

一种矿井通风装置

技术领域

本发明涉及矿井通风装置领域，特别是一种矿井通风装置。

背景技术

矿井通风是指将新鲜空气输入矿井下，增加氧气浓度，以稀释并排除矿井中有毒、有害气体和粉尘。矿井通风的基本任务是：供给井下足够的新鲜空气，满足人员对氧气的需要；冲淡井下有害气体和粉尘，保证安全生产；调节井下气候，创造良好的工作环境。

在实际工作中，矿井通风要借助相当长度的通风管道，而通风管道并非简单的直管间的连接。通风管道的设计与安装，作为一个复杂的科学系统，往往作为通风管网出现。现阶段对矿井通风装置的主要改进—方向主要集中在管道内检测故障和巷道内排除故障，也就是说，发生在工作巷道内的通风状态发生改变时，在巷道内治理，而发生在通风管道内，受限于管网的复杂程度，主要以检测为主，以启闭对应的风道阀门为辅助，之后再工作闲时进行维修。

于是现有技术中不足之处具体表现在：当矿井内的通风管道发生故障时，矿井工作环境会在短时间内迅速恶劣化，不适宜工人进场维修，只能大面积停工后进行故障维修，同时，由于缺少维修空间，又进一步导致现有的维修设备需要在寻找管道破坏点的工步中浪费大量的时间，管路狭窄，维修难度大。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中通风设备存在故障、不便人工维修的状况下故障排除时间过长、矿井设备安全隐患过大的问题。

本发明的具体方案是：一种矿井通风装置，包括得以安装进矿道通风管路的通风管道，通风管道由弹性材质制成，其外壁上设有至少三绺得以形成花键的条形突起，在所述通风管道内套装有探测管，所述探测管的端部安装有透明的图像取样摄像球，所述图像取样摄像球内安装摄像机和背景光照灯，所述通风管道外经由过渡配合套装有引导通风管道配合矿道通风管路走向折弯的导向折弯机构和修补矿井风道的风道扩张机构，所述导向折弯机构和风道扩张机构与所述通风管道间以所述花键配合形式安装。

具体实施中，所述导向折弯机构包括经由合页相连接的固定转动板和旋转转动板，所述固定转动板和旋转转动板上设有与所述通风管道配合安装的通孔，所述合页包括固定转动板，旋转转动板和中部的转轴，所述固定转动板上固定电机，所述电机的输出端安装转轴，所述旋转转动板与所述转轴间焊接连接。

具体实施中，所述固定转动板和旋转转动板间设有柔性外管，所述柔性外管由不锈钢软管制成。

具体实施中，所述风道扩张机构包括套装在所述通风管道外的球囊，所述球囊外设有扩张式金属支撑架，所述球囊联通气道，所述气道的另一端安装有气泵，所述扩张式金属支撑架包括纲丝网状的伸缩网，所述伸缩网内设有自锁防缩杆，所述自锁防缩杆包括两根相套装的连杆，两根连杆的接触面间设有多个自锁式的棘齿。两根连杆另外的两端分别连接伸缩网中的至少一个伸缩单元。

具体实施中，在所述通风管道上，条形突起间相隔的中心角为90度、60度或30度。

具体实施中，还包括鼓气机，所述鼓气机的出气口设有两个出气支路，同时配套安装阀门，一个连接所述气道，另一个连接所述探测管，所述探测管靠近所述图像取样摄像球设有气流出口，所述气道紧贴所述通风管道安装，与所述通风管道间设有限位卡件，所述限位卡件钉在所述通风管道的外壁，气道活动套装在限位卡件的通孔内。

具体实施中，在所述图像取样摄像球上还安装有风速测定原件。

具体实施中，所述气道的外部套装不锈钢软管，所述矿井通风装置还设有控制器，所述控制器的输入端连接风速测定原件，摄像机所连接的信息采集设备，所述控制器的输出端连接显示屏和鼓气机和各个电机。

或者，摄相机和探灯的供电电线处于所述探测管内，所述图像取样摄像球替换为支撑框架，所述支撑框架包括由连杆拼接而成的楔状框架，所述楔状框架底部安装有滚轮；所述供电电线的另一端连接显示屏，控制器的输入端经由电路连接控制按键，控制器的输出端经由电路连接控制电机的启动和关闭。

本发明的有益效果在于：

可以根据矿井的内部铺设情况实现探入式检测，同时实现管道缺口处的密封和管道内部障碍物的清理；花键的设计一方面便于设备的安装，另一方面便于设备的移动，同时，可以利用其安装角度可以变化的特性，提高设备和矿井通风管道间的适应度，即根据通风管道的排布情况折弯程度提前以一定安装角度和安装距离铺设导向折弯机构，进而在导向折弯机构就位时，电机启动，对应的旋转转动板移动，就可以实现对于管道的折弯，而且该折弯的方向与矿井通风管道的排布方向相对应，所以本设备与通风管网的适配度高，适应的工作范围大，可以通过部件间的相对位置的移动，适应多种型号和多种设计形式的通风管网；

柔性外管的作用在于包括折弯后的通风管，由于通风管道折弯后外表面的受力性能会有所下降，不锈钢材质制成的软管可以起到保护设备的作用，同时柔性外管还具备限制变形后的设备移动的功能，保证折弯机构可以在设备要求时跟随探测球前进至工位张开，也可以在张开后不在跟随管道移动只对管道起导向作用，而这个过程中只利用了设备间过渡配合的原理，无需增加任何带有动力源的辅助部件；

气囊的设计，有利于在低负荷的条件下快速清理通道，提高整体的工作效率，同时结合扩张是金属支撑架，在撤去气囊后，可以实现一个相对稳定的支撑，在管道漏风的位置，气囊可以不撤去，气道填补缝隙的作用。

附图说明

图1是本发明结构的立体方向示意图；

图2是图1所示结构的主视图；

图3是图1所示结构的左视图；

图4是图2中的A-A向剖视图；

图5是图2结构中的B-B向剖视图；

图6是图1中的C处放大图；

图7是自锁防缩杆的剖视图；

图8是另一实施例中支撑架的结构示意图；

图中各部件名称：1.通风管道；2.条形突起；3.探测管；4.图像取样摄像球；5.导向折弯机构；6.风道扩张机构；51.转轴；52.固定电机；53.固定转动板；54.旋转转动板；61.球囊；62.扩张式金属支撑架；65.自锁防缩杆；66.气道；67.限位卡件；7.鼓气机；8.滚轮；9.支撑框架；10.棘齿；11.柔性外管。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种矿井通风装置，参见图1至图5，包括得以安装进矿道通风管路的通风管道，其特征在于：通风管道1由弹性材质制成，其外壁上设有至少三绺得以形成花键的条形突起2，在通风管道1内套装有探测管3，探测管3的端部安装有透明的图像取样摄像球4，图像取样摄像球4内安装摄像机和背景光照灯，通风管道1外经由过渡配合套装有引导通风管道1配合矿道通风管路走向折弯的导向折弯机构5和修补矿井风道的风道扩张机构6，导向折弯机构5和风道扩张机构6与通风管道1间以花键配合形式安装。

导向折弯机构5包括经由合页相连接的固定转动板53和旋转转动板54，固定转动板53和旋转转动板54上设有与通风管道1配合安装的通孔，合页包括固定转动板53，旋转转动板54和中部的转轴51，固定转动板53上固定电机52，电机的输出端安装转轴51，旋转转动板54与转轴51间焊接连接。

固定转动板53和旋转转动板54间设有柔性外管11，柔性外管11由不锈钢软管制成。

所述风道扩张机构6包括套装在通风管道1外的球囊61，球囊61外设有扩张式金属支撑架62，球囊61联通气道66，气道66的另一端安装有气泵，扩张式金属支撑架62包括纲丝网状的伸缩网，伸缩网内设有自锁防缩杆65，自锁防缩杆65包括两根相套装的连杆，两根连杆的接触面间设有多个自锁式的棘齿10。两根连杆另外的两端分别连接伸缩网中的至少一个伸缩单元。

在通风管道1上，条形突起2间相隔的中心角为90度、60度或30度。

还包括鼓气机7，鼓气机7的出气口设有两个出气支路，同时配套安装阀门，一个连接气道66，另一个连接探测管3，探测管3靠近图像取样摄像球4设有气流出口，气道66紧贴通风管道1安装，与通风管道1间设有限位卡件67，限位卡件67钉在通风管道1的外壁，气道66活动套装在限位卡件67的通孔内。

在图像取样摄像球4上还安装有风速测定原件。同步测定风速和压力。

气道66的外部套装不锈钢软管，矿井通风装置还设有控制器，控制器的输入端连接风速测定原件，摄像机所连接的信息采集设备，控制器的输出端连接显示屏和鼓气机7和各个电机。

本实施例中限位卡件67为一个钉在条形凸起上的限位板，限位板与条形凸起间的缝隙构成气道66通过的通孔，在保证气道66和通气管路间轴向移动的自由度的同时限制其他方向的自由度。

本实施例具体的工作过程如下：首先可以下放探测管3，利用图像采集装置了解矿道通风管路的情况，确定后续设备的安装方案，之后取出探测管3，安装进通风管道1内，结合之前搜集的管路情况，在对应的位置安装风道扩张机构6，同时导向折弯机构5，尤其说明的是，导向折弯机构5与花键之间可以根据管网情况采取不同的安装角度，以适应预定折弯位置不同的折弯情况，安装完毕后，沿矿道通风管路下放通风管道1。

当管网内折弯处少时，可以采用导向折弯机构5的安装位置提前固定死，各个安装到位后，打开电机统一打开的情况。

当管网内折弯处多时，可以先将各个导向折弯机构5安装在靠近探测球附近的位置，过渡配合，路过第一个折弯时，打开最后的导向折弯机构5，其他折弯机构跟随管路继续前进，管路与第一个折弯机构间过渡配合，打开的柔性软管保证其和矿道通风管路间摩擦力大，不背移动的通风管道1带走，路过第二个折弯时，打开倒数第二个导向折弯机构5，以此类推，完成导向折弯机构5的铺设和通风管道1折弯的成形，柔性软管附图中并未画出，打开后的形状类似于弯头，其自身结构的设计使其得以打开，同时采用不锈钢材质使其具有一定的强硬度。

当通风管道1定位的同时，风道扩张机构6也进入预定工位，此时风道扩张机构6为活动套装在管道上的筒形，收缩状态紧贴，打开状态，筒的内径尺寸大于通风管道1的外径尺寸，鼓气机7或者气泵开始工作，向气囊内打气，风道扩张机构6开始膨胀，进而带动扩张式金属支撑架62实现不可逆的张开，当张开至可以顶起到通风管路边缘时，实现了对被破坏管路的支撑和风口的封堵，气道66贴合安装在通风管道1上，目的在于在之前的工步中保护气道66不受损坏。

鼓气机7还可以另辟一条支路，端口联通检测球附近的作用在于，清理附近的灰尘和浮土，提高图像取样的准确度。

由于负荷不大，电机可以采用小型的以电池为动力源的电机，启闭开关经由无线控制介入电路控制网络。

实施例2

本实施例原理同实施例1，具体不同之处在于，参见图8，摄相机和探灯的供电电线处于探测管3内，图像取样摄像球4替换为支撑框架9，支撑框架9包括由连杆拼接而成的楔状框架，楔状框架底部安装有滚轮8；供电电线的另一端连接显示屏，控制器的输入端经由电路连接控制按键，控制器的输出端经由电路连接控制电机的启动和关闭。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种矿井通风装置，包括得以安装进矿道通风管路的通风管道，其特征在于：通风管道(1)由弹性材质制成，其外壁上设有至少三绺得以形成花键的条形突起(2)，在所述通风管道(1)内套装有探测管(3)，所述探测管(3)的端部安装有透明的图像取样摄像球(4)，所述图像取样摄像球(4)内安装摄像机和背景光照灯，所述通风管道(1)外经由过渡配合套装有引导通风管道(1)配合矿道通风管路走向折弯的导向折弯机构(5)和修补矿井风道的风道扩张机构(6)，所述导向折弯机构(5)和风道扩张机构(6)与所述通风管道(1)间以所述花键配合形式安装。

2.如权利要求1所述的矿井通风装置，其特征在于：所述导向折弯机构(5)包括经由合页相连接的固定转动板(53)和旋转转动板(54)，所述固定转动板(53)和旋转转动板(54)上设有与所述通风管道(1)配合安装的通孔，所述合页包括固定转动板(53)，旋转转动板(54)和中部的转轴(51)，所述固定转动板(53)上固定电机(52)，所述电机的输出端安装转轴(51)，所述旋转转动板(54)与所述转轴(51)间焊接连接。

3.如权利要求3所述的矿井通风装置，其特征在于：所述固定转动板(53)和旋转转动板(54)间设有柔性外管(11)，所述柔性外管(11)由不锈钢软管制成。

4.如权利要求1所述的矿井通风装置，其特征在于：所述风道扩张机构(6)包括套装在所述通风管道(1)外的球囊(61)，所述球囊(61)外设有扩张式金属支撑架(62)，所述球囊(61)联通气道(66)，所述气道(66)的另一端安装有气泵，所述扩张式金属支撑架(62)包括纲丝网状的伸缩网，所述伸缩网内设有自锁防缩杆(65)，所述自锁防缩杆(65)包括两根相套装的连杆，两根连杆的接触面间设有多个自锁式的棘齿(10)。两根连杆另外的两端分别连接伸缩网中的至少一个伸缩单元。

5.如权利要求4所述的矿井通风装置，其特征在于：在所述通风管道(1)上，条形突起(2)间相隔的中心角为90度、60度或30度。

6.如权利要求1所述的矿井通风装置，其特征在于：还包括鼓气机(7)，所述鼓气机(7)的出气口设有两个出气支路，同时配套安装阀门，一个连接所述气道(66)，另一个连接所述探测管(3)，所述探测管(3)靠近所述图像取样摄像球(4)设有气流出口，所述气道(66)紧贴所述通风管道(1)安装，与所述通风管道(1)间设有限位卡件(67)，所述限位卡件(67)钉在所述通风管道(1)的外壁，气道(66)活动套装在限位卡件(67)的通孔内。

7.如权利要求6所述的矿井通风装置，其特征在于：在所述图像取样摄像球(4)上还安装有风速测定原件。

8.如权利要求7所述的矿井通风装置，其特征在于：所述气道(66)的外部套装不锈钢软管，所述矿井通风装置还设有控制器，所述控制器的输入端连接风速测定原件，摄像机所连接的信息采集设备，所述控制器的输出端连接显示屏和鼓气机(7)和各个电机。

9.如权利要求1所述的矿井通风装置，其特征在于：摄相机和探灯的供电电线处于所述探测管(3)内，所述图像取样摄像球(4)替换为支撑框架(9)，所述支撑框架(9)包括由连杆拼接而成的楔状框架，所述楔状框架底部安装有滚轮(8)；所述供电电线的另一端连接显示屏，控制器的输入端经由电路连接控制按键，控制器的输出端经由电路连接控制电机的启动和关闭。

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