CN1869402A - 用掘进机行巷道掘进时的通风设备 - Google Patents

Abstract

用于巷道掘进(1)时通风的一种设备，其中掘进机(3)有一个具有中间接入的二次排送装置(15)的新鲜风进风管(4)和一个设有除尘装置(8)的回风管(7)。二次排送装置(15)用于形成一个粉尘防护墙(20)，该防护墙慢慢地拉向工作面前壁(14)并用于从粉尘区(27)里将含尘的气流在没有不利的涡流或其它的影响的情况下可靠地引入到回风管(7)中或者直接引入到除尘装置(8)中并在那里进行清洗。

Description

用掘进机进行巷道掘进时的通风设备

技术领域

本发明涉及在地下采矿和隧道工程中用掘进机进行巷道掘进时的一种通风设备，它装备有一个新鲜风进风管和集成有除尘装置的回风管，其中新鲜风进风管端部悬挂在离开工作面前壁不超过5m的距离内。

背景技术

在地下采矿和隧道工程中为了对巷道和其它工作区域进行通风，使这些巷道和工作区域与新鲜风风井和回风井相连，从而可以使必需的新鲜空气经过新鲜风井通过相应的井下区域流至回风井。在掘进新巷道时必须从一个与进风井和回风井相通的巷道里将新鲜空气人工地引入到掘进的巷道里去。为此使用一个新鲜风进风管和必要时的一个回风管。新鲜风进风管尽可能近紧密地终止于工作面前壁之前，以便向在那里作业的矿工提供新鲜风，而如果在工作面前所产生的粉尘应该在一个除尘装置里进行沉积的话，那就需要有一个回风管。那么也就是说通过回风管将含尘的气流抽出，输送给除尘装置，然后在清洗之后重新进入到巷道系统里。尤其在用掘进机时在切割头部位里尽管也使用了喷雾系统但仍产生许多粉尘，因此规定要除尘。由于从新鲜风进风管出来的气流将粉尘如此涡旋卷起并产生这样影响-使含尘的气流不能充分地通过回风管并进行除尘，因此在这种情况下存在很显著的困难。确切地说含尘的空气在回风管或者其端头处经过并挤入到巷道里，并因此导致局部对人员的不可接受的负担。也就不能足够可靠地排除粉尘爆炸。

发明内容

因而本发明的任务是设计提出一种巷道掘进用的通风设备，其中当新鲜风进风充足时保证了对于在掘进机处所产生的粉尘进行可靠地沉积。

此任务按照本发明如下来解决：在新鲜风进风管里集成有一个二次排送装置，它在掘进机之后间隔距离地构成，在掘进机工作时产生一个防尘墙；而且从工作面前壁起看，回风管端部在二次排送装置后面间隔着不对防尘墙有影响的距离地构成。

按照本发明的方案就是将新鲜风进风管一直引向紧靠在工作面上、也就是说以为5m的最大距离处终止。在工作面之前正常工作时、也就是掘进机停机时将新鲜风从所述新鲜风进风管相应地紧靠工作面之前地进行排放，并用于使在那里工作的矿工具有最佳的通风条件。如果掘进机运行、尤其是将切割头切入到岩石里，那么使新鲜风通过在掘进机前面间隔距离的二次排送装置进行如此排放，从而形成一个防尘墙，也就是一个新鲜风墙。通过回风管或者它的入口部位使所述防尘墙紧靠在掘进机上朝向工作面前壁方向抽吸，在那里它用于使含尘的气流实际上能够无混杂地吸入到回风管里，以使除尘装置里没有粉尘。因此含尘的气流根本不再流到在掘进机后面真正的巷道里，而是通过所述防尘墙保证了使含尘的气流接近无混流地可以通过回风管抽吸出去。在这里通过气流和风量如此引导和调整全部的情况：防尘墙也锁住整个巷道，也就是伸展到整个巷道横断面上，使含尘气流不能在此处经过。更确切地说，含尘气流被如此保持并锁定在工作面之前部位里，因而它们总是而且全部进入到回风管里，然后进入到集成的除尘装置里。除尘过的气流对防尘墙的影响按如下方法来排除：或者将除尘装置布置在影响范围之外、也就是相应远地布置在巷道掘进机后面，或者它设置一个风管，该风管相应远地在防尘墙后面的范围内终止。

按照本发明的一种优选的设计方案规定：所述二次排送装置由一个设有截止阀的分段风管和一个设有纵向切槽的分段风管组成。这种切槽的尺寸和布置应使它们在掘进机停机和截止阀打开时不让气流流出，而在截止阀关闭时它们让整个气流流出，也就是横向于巷道纵向方向，因而能够最佳地形成所述力求实现的防尘墙并向着工作面前壁方向运动。

另外一种实用的可能设计方案是使布置在具有截止阀的分段风管之前的分段风管设计成柯恩达风管(Coandalutte)。这种柯恩达风管的优点是，它有目的地使新鲜风在截止阀关闭时流出，从而形成一个相应宽的防尘墙，其中为此气流不仅横向于巷道纵向流出，而且也有目的地完整地围绕所述分段风管导向地流出。

在前面已经提到：当掘进机或者其开采工具停止时新鲜风就无阻碍地在二次排送装置处流过，并紧接着在工作面前壁的部位处流出。如果象按本发明那样规定：在接通掘进机的开采工具时截止阀关闭，那就确保了产生所希望的和必要的防尘墙。随着截止阀的关闭，新鲜风如上所述那样通过二次排送装置有目的地形成一个防尘墙而流出，其中在开采工具割入岩石和产生粉尘之前，在所有情况下都有一个足够的向前运行。为了还要最佳地预先确定出防尘墙的产生并且还保证更加安全可靠，在这种情况下可以考虑使截止阀也以一定的超前而关闭，也就是说开采工具在接通时首先一次不能切入岩石里，从而只有在防尘墙也可靠形成时才产生粉尘。

根据巷道配备矿工的的情况可能适宜的是，使新鲜风进风管这样铺出去：例如使机器司机的工作位置总供给有新鲜风。在运行时这也是可能的：如按照本发明那样规定，截止阀构成和/或接通成在关闭状态时通过一个剩余气流。用所述剩余气流则可以有目标地供给各个同事的工作位置，其中其余的、也就是主气流足以产生防尘墙。

一般来说，如果如前所述在分段风管里有纵向切槽而没有什么特殊的预防措施的话就够了，因为当截止阀打开时新鲜风就在这些纵向切槽或开口处容易地流过。但出于预防、或者也出于其它原因，最好使分段风管上的纵向切槽或者柯恩达风管里的开口随着截止阀的关闭而打开，也就是说在正常工作时当掘进机不运行时处于关闭的话。

形成一种可靠的防尘墙并使之向着工作面前壁方向移动当然也取决于：在二次排送装置范围里能够可靠形成一个这样的防尘墙。如果在二次排送装置和回风管端之间的间距调整达到

的话、其中A是巷道横断面，那就给出相应的结果。若二次排送装置为一种这样的布局的话，那么如上所述就可以形成一个相应密封而可靠的防尘墙，然后通过抽吸将含尘的气流在前工作面部位里引向工作面之前方向，并保证必要的密封，首先是因为所述从回风管里出来的净化气流并不对防尘墙产生影响。

在所述的实施形式中除尘装置常常以到掘进机间隔距离地进行布置，其中除尘装置通过一个风管与工作面部位相连，此风管用作为抽吸管。如果巷道横断面足够大或者是另外一些条件的话，那么适宜的是，除尘装置布置在掘进机上，其中其抽吸管一直到达开采工具的悬臂处，而且其出口与一个可以拉紧地吊挂在顶板上的回风管固定连接。回风管本身则可以与掘进机一起运动，其中回风管为此悬挂在顶板上的一个轨道上。因此确保了：及时地捕集到含尘的气流，并将其引入到除尘装置里，其中除过尘的气流则经过回风管一直通到它们不能再对防尘墙的形成产生影响的部位里。

如果二次排送装置布置在离工作面前壁大约 的距离内、其中A为巷道横断面，那就达到一种有足够“抵抗能力的”或者说足够厚的防尘墙。在这些前提条件下完整地围绕着二次排送装置以及向着工作面前壁形成一种足够稳定的防尘墙，该防尘墙向工作面前壁方向移动，而含尘的气流却没有机会在其旁边经过并进入其余的巷道横断面里。

布置在除尘装置之前或者也可以布置在其后的回风管更为适宜地设计成螺旋风管，以便有一定的长度储备量。按照本发明也规定了：在二次排送装置和工作面之间的新鲜风进风管设计成螺旋风管，并在一个铺设于顶板上的轨道上可以移动，因而它似乎是可以与掘进机一起向前或者必要时也一起向后移动。

另外在前面已经指出了：所产生的防尘墙应该具有足够的“厚度”，以避免含尘的空气在巷道侧壁处或者在其它位置处擦过去。这尤其是按如下来实现：所述柯恩达风管或者具有纵向切槽的分段风管的长度为2至10m。那么所生成的防尘墙就相应地厚，它则通过抽吸接管或回风管的抽吸管抽吸使之向工作面前壁方向移动。那么确实不仅是指一种防尘墙，而且是指一种相应的插塞或塞子，它沿着巷道向工作面前壁方向移动，并且必然地然后局部一起被吸入回风管里，而没有以下危险：含尘的空气进入并未为此规定的巷道范围里。

本发明的特征尤其在于，设计提出了一种设备，该设备可以在掘进巷道时使掘进机保证通风方面安全地运行。当掘进机停机时、也就是例如在开采作业时，如上所述有足够的新鲜风量通过新鲜风进风管进入前部工作面部位中、也就是紧挨在工作面前壁之前，因为新鲜风进风管可以一直引伸到紧靠工作面处。若使掘进机投入运行，那么截止阀关闭，并且一如既往吸入到新鲜风进风管中的或者压入的新鲜风就通过二次排送装置垂直于巷道纵向离开新鲜风进风管，其中该新鲜风就形成一个防尘墙，它具有相应的厚度并且作为塞子可靠地一直推进到工作面部位里。因而就确保了：通过回风管的抽吸管总是将含尘的气流抽出，该气流很柔和地与所述通过防尘墙移近的新鲜风进行混合，但是这样就使得它们并不阻止含尘空气的抽吸过程或者也只是对所述过程有影响。因而确保了：也可全部可靠地掌握住所述含尘的气流并将该气流引入到除尘装置中，从而使掘进机上所产生的粉尘完全实现了沉降。另外也确保了：总是有足够量的新鲜风抵达工作面前部，而并不提前与含尘的使用过的空气结合。

附图说明

本发明主题的其它细节和优点可参见以下对附图的说明，在该附图中表示了一种优选的实施例，它具有为此所必要的细部结构和零件。附图所示为：

图1：具有装在掘进机上的除尘装置的一个巷道的俯视图；

图2：该巷道的一个纵向断面；

图3：具有后置的除尘装置的一个巷道的俯视图；

图4：具有有效防尘墙的一种巷道掘进时的一个俯视图。

具体实施方式

图1表示了一个巷道掘进1的俯视图，其中例如在岩石中掘进巷道。通过一个掘进机3使岩石切割下来，其中通过一个具有通风机5的新鲜风进风管4和一个具有除尘装置8的回风管7进行通风。新鲜风由新鲜风巷道6抽吸而来，如图3所示。为此通风机5布置在该新鲜风巷道6内并用于使总是相应量的新鲜风通过新鲜风进风管4一直送到工作面前壁14的部位里。

按图3所示在掘进机3部位里只设有吸出接头或除尘装置8的抽吸管29，而除尘装置8本身则远远往后地布置在巷道2之内。在除尘装置8之后设有通风机站9、回风管7的端部28以及一个压缩机10、一个压缩空气容器11和一个通常的配电箱12。

由图3、也由图1和图4可见：在新鲜风进风管4里与工作面前壁14间隔距离地布置了一个二次排送装置15。由该二次排送装置15侧面送出新鲜风，这用箭头表示出。由于二次排送装置15的长度，这些新鲜风就形成了一个足够稳定的厚的防尘墙20，由于抽吸管29的抽吸作用，所述防尘墙就慢慢地、但作为墙向着工作面方向移动。

这个二次排送装置15由一个带一个截止阀的17的分段风管16和一个带有纵向切槽18，21的第二分段风管19组成。通过所述纵向切槽18，21可以在截止阀17关闭时使新鲜气流出，并形成已提及的防尘墙20。图4中表示出了：所述防尘墙20的端部大致位于抽吸管29的部位里，因此它也还伸展超出掘进机3以及超出掘进机3司机的位置。

在图1中截止阀17打开，因而新鲜风可以直接排出进入到粉尘区27中，其中在这个时刻掘进机3切割头25上的开采工具24停车，也就是相对来说很少有或者根本没有粉尘。因此将含有少量粉尘的风没有问题地也通过回风管7吸出并输给除尘装置8。图1中还表示了一种设计方案，其中除尘装置8紧挨着布置在掘进机3上，并因此与掘进机也一起移动，如由图2也可见到的那样。抽吸接管29’大致位于悬臂26的部位里，该悬臂承载开采工具24和切割头25。因此通过抽吸接管29’直接抽吸在那里所产生的粉尘量，也就是如后面根据图4所示那样，并没有由于新鲜风而产生涡流的危险。更确切地说所述新鲜风只通过防尘墙20送向工作面并形成一个栓塞，它确保了这些含尘的风不能流过去。此外由于新鲜风的排送并不引起工作面前壁14部位里的涡流，因而实现了通过抽吸接管29’对含粉尘风的平稳而均匀的抽吸。

在图2中进风管4同样也悬挂在顶板31上，正如回风管7那样，其中回风管7设计成螺旋风管地可以在轨道32上沿着移动。由于特殊的结构型式对于所述螺旋风管此处也选用了附图标记33表示。在图4可见的实施形式中新鲜风进风管4的前端也称为螺旋风管3 3，并也使之对应地设计，以达到一定的缓冲。这种进风管4的排送部分34紧贴在掘进机3之上，因此当不使用存在的掘进机3时将新鲜风就能可靠地吹到前工作面部位上。

图4中表示了具有纵向切槽18，21的分段风管16的结构形式，它可以实现关闭，在掘进机3运行时打开，那么使新鲜风可从侧面流出，如由箭头所示那样。也可以用具有开口23的设计成柯恩达风管22的结构来代替具有纵向切槽18，21的设计方案。图1反映了这相应的结构。按照图4设有并选择了一种具有纵向切槽18，21的分段风管19以替代这种柯恩达风管22。

轨道32铺设在顶板31上，就象用于进风管4的轨道32那样。这种螺旋风管33作为回风管7通过一个相应地弯曲设计的接管与除尘装置8的出口30相连。这里为除尘装置8总共设有三个构件，它由这些构件组成。也可以考虑有多一些零部件或少一些零部件。

在图4中没有表示出一个连贯的防尘墙20，因为由本身就发现，此处用附图标记20表示的前部一直伸展到二次排送装置15的出口。前边或前部如前所述位于工作面前壁14附近，因而使粉尘区27尽可能地小，但是其大小应使它不会有不利的混和和涡流。而是从所述粉尘区27将所有量的含尘气流抽出，然后通过回风管7将之输送给除尘装置8，或者输送给除尘装置8，然后通过回风管7引入到二次排送装置15后面的部位里。图1相应作了表示，其中在所有情况下回风管7的端部28还应该进一步移动一段，以确保不会对防尘墙20造成损伤性影响。

所有提到的特征、也包括只是由附图可见到的，其单独的和组合起来都认为对本发明有重要意义。

Claims (11)

1.在地下采矿和隧道工程中用掘进机(3)进行巷道握进(1)时用于通风的设备，该设备具有一个新鲜风进风管(4)和一个带有集成的除尘装置(8)的回风管，其中新鲜风进风管(4)端部以离开工作面前壁(14)不超过5m的距离进行悬挂，其特征在于，

在新鲜风进风管(4)里集成有一个二次排送装置(15)，该排送装置设在掘进机(3)之后间隔距离地构成，而在掘进机(3)运行时则产生一个防尘墙(20)；而且从工作面前壁(14)起看，回风管(7)端部在二次排送装置(15)后面以不影响防尘墙(20)的距离地进行设置。

2.按权利要求1所述的设备，其特征在于，所述二次排送装置(15)由一个设有截止阀(17)的分段风管(16)和一个设有纵向切槽(18，21)的分段风管(19)组成。

3.按权利要求2所述的设备，其特征在于，布置在具有截止阀(17)的分段风管(16)之前的分段风管(19)作为柯恩达风管(22)构成。

4.按上述权利要求之一所述的设备，其特征在于，在接通掘进机(3)的开采工具(24)时截止阀(17)关闭。

5.按上述权利要求之一所述的设备，其特征在于，截止阀(17)形成和/或连接成在关闭状态下可以流过剩余气流。

6.按上述权利要求之一所述的设备，其特征在于，在分段风管(16)里的纵向切槽(18，21)或者在柯恩达风管(22)里的开孔(23)随着截止阀(17)的关闭而打开地构成。

7.按上述权利要求之一所述的设备，其特征在于，在二次排送装置(15)和回风管(7)端部(28)之间的距离调节为

其中A为巷道横断面。

8.按上述权利要求之一所述的设备，其特征在于，除尘装置(8)布置在掘进机(3)上，其中该除尘装置的抽吸管(29)一直伸到开采工具(24)的悬臂(26)处，而该除尘装置的出口(30)与一个可拉紧地悬挂在顶板(31)上的回风管(7)固定连接。

9.按上述权利要求之一所述的设备，其特征在于，所述二次排送装置(15)以离工作面前壁(14)约

的距离进行布置，共中A为巷道横断面。

10.按上述权利要求之一所述的设备，其特征在于，在二次排送装置(15)和工作面前壁(14)之间的进风管(4)作为螺旋风管(33)构成，并且可以在一个铺设于顶板(31)上的轨道(32)上移动。

11.按上述权利要求之一所述的设备，其特征在于，所述柯恩达风管(22)或者具有纵向切槽(18，21)的分段风管(19)的长度为2至10m。

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