CN202851041U - 井下掘进作业面风量监测报警装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种井下掘进作业面风量监测报警装置，具体说是煤矿行业和非煤矿山行业的一种结构简单，安装方便、安全可靠的井下掘进作业面风量监测报警装置。主要包括硬质风筒、保护盒、防爆型电接点风速表、防爆型声光报警器，其特征在于：硬质风筒为钢板卷成的圆钢筒，上端有一个保护盒安装固定平台并安装有保护盒，留有防爆型电接点风速表安装固定接口，保护盒背侧盖板为小块钢板，面板为小块有机玻璃板，在有机玻璃板面上对着声光报警器喇叭处钻有三个小孔，硬质风筒两端有软质风筒挂环和安装吊环，内有风轮、传动轴，防爆型电接点风速表和防爆型声光报警器安装固定在保护盒内，两者之间用防爆、阻燃控制电缆进行电气连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种井下掘进作业面风量监测报警装置，具体说是煤矿行业和非煤矿山行业井下掘进作业面的一种风量监测报警装置。
背景技术
通风系统是保证煤矿行业井下安全生产作业的最重要系统之一，其目的是确保井下生产作业人员呼吸需要的新鲜空气；稀释、降低、排除生产过程中产生的瓦斯、有毒有害气体和吹散炮烟，排除粉尘，保护机电运行设备的散热冷却，也是其他非煤矿山井下安全生产不可缺的系统。因此，如何供给和保障井下各生产作业头、面有足够的新鲜空气，使矿井总风量得到合理有效的利用，杜绝无风、微风作业和瓦斯超限作业；防止瓦斯和有毒有害气体窒息，瓦斯燃烧、爆炸等安全事故的发生。矿井通风管理是煤矿行业和非煤矿山行业管理工作中的重中之重的工作。因井下同时生产作业的头、面较多，一个矿井里就需要同时安装构筑很多通风设备、设施，如：主扇、局扇、风筒、风袋、风门、风桥、风窗、通风绕道、密闭、风墙等许多的供风设备、设施和通风构筑来保证通风的质量和供风效果。由于井下生产系统环节很多，通风路径很长、阻力较大、各生产作业头、面，硐室等的用风量又不一致，因此，风量的合理调节分配，管理难度很大，常发生有的生产作业头、面供风量大于实际安全生产作业的需要而浪费，有的生产作业头、面而供风量不足，不能满足实际安全生产作业的需求，导致微风、无风作业，频发瓦斯和有毒有害气体的窒息，瓦斯燃烧、爆炸等重特大安全事故，给企业和社会造成巨大的经济损失。特别是用局扇供风作业的掘进作业面，常因局扇安装位置不合理，运转不正常或风袋、风 筒吊挂不规范、挤压、弯曲、脱落、漏风等，造成生产作业头、面供风不足，常有微风、无风作业，甚至瓦斯超限作业的现象发生，且又不易被现场监管人员及时发现，采取措施及时处理，而酿成无数的悲剧，这就是井下常发生窒息、瓦斯燃烧、爆炸以及机电设备运行过热烧坏，爆炸等安全事故的根本原因之一。
发明内容
为了填补现有井下掘进作业面风量监测报警技术中的空白，本实用新型提供一种结构简单，安装方便、安全可靠的一种井下掘进作业面风量监测报警装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案：
本实用新型井下掘进作业面风量监测报警装置，主要包括硬质风筒、保护盒、防爆型电接点风速表、防爆型声光报警器，其特征在于：硬质风筒为δ＝3mm的钢板卷成外直径为Φ400mm×800mm的圆钢筒，焊接而成，上端有一个120mm×300mm的保护盒安装固定平台并安装有保护盒，留有防爆型电接点风速表安装固定接口，保护盒背侧盖板为δ＝3mm的294mm×144mm小块钢板，面板为δ＝5mm的294mm×144mm小块有机玻璃板，在有机玻璃板面上对着声光报警器喇叭处钻有三个小孔，硬质风筒两端有软质风筒挂环和安装吊环，内有风轮、传动轴，防爆型电接点风速表和防爆型声光报警器安装固定在保护盒内，两者之间用防爆、阻燃控制电缆进行电气连接。
所述硬质风筒外直径与软质风筒直径相等，两端安装固定软质风筒，硬质风筒系列的外直径有Φ400mm、Φ600mm、Φ1000mm，是根据软质风筒系列确定硬质风筒系列的。
所述保护盒为＜25mm×25mm角钢加工为294mm×110mm×120mm的骨架，上下左右用δ＝3mm的钢板焊接，背侧和面侧四周外缘分别向外延伸出4mm、6mm 的边缘，背侧盖板、面板均采用δ＝1.5mm的橡胶密封圈和专用螺栓安装固定，保护盒内底部留有风速表和传动机构安装固定接口，保护盒整体安装固定在硬质风筒专设平台上。
所述防爆型电接点风速表为直径Φ60mm的圆形，内设风速高、低的上限值和下限值的两个可调节范围电接点，传动轴、风轮及保护安装固定件为不锈钢的并固定在硬质风筒和保护盒内的接口上；本技术仅采用风速低的下限值电接点。
所述防爆型声光报警器为长方形盒体，内设风速低的下限设定值信号接收模块、放大模块、LDE灯发光报警模块、语音或蜂鸣提示报警模块、喇叭、9V的叠式电池和电源开关。
本实用新型的有益效果：
本实用新型井下掘进作业面风量监测报警装置，填补了井下掘进作业面风量监测报警技术的空白，其结构简单，安装方便，运行安装可靠，并有效对井下局扇供风作业的各工作面风量进行实时在线监测报警，从而杜绝掘进作业面频发的微风、无风作业和瓦斯超限作业现象，避免掘进作业面瓦斯气体和有毒有害气体窒息，瓦斯积聚燃烧，爆炸的重特大安全隐患。本装置为井下掘进作业面安全生产管理奠定坚实基础，直接、间接的经济效益显著。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图；
图2是本实用新型硬质风筒结构图；
图3是本实用新型保护盒结构图；
图4是橡胶密封圈结构图；
图5是保护盒背侧盖板结构图；
图6是保护盒面板结构图。
图中，1.硬质风筒；2.软质风筒挂环；3.风轮；4.传动轴；5.保护盒；6.防爆型电接点风速表；7.防爆型声光报警器；8.安装吊环。
具体实施方式：
本实用新型是一种井下掘进作业面风量监测报警装置，名为风量监测，实为监测风速。参考图1、图2，当硬质风筒1截面半径r确定，由风量计算公式：Q＝Лr2v可知，根据《作业规章》要求计算确定，设置风量Q后，式中只有风速v为变量，即将监测风量转变为监测风速，风速的大小直接控制风量的大小(v↑↓＝Q↑↓)，风速与风量的关系成正比(v∝)。
参考图1、图2，本实用新型包括硬质风筒1，软质风筒挂环2，风轮3，传动轴4，保护盒5，防爆型电接点风速表6，防爆型声光报警器7，安装吊环8。
参考图3、图4、图5、图6，保护盒5的背侧盖板、面板均采用橡胶密封圈和专用螺栓安装固定。
本实用新型的现场操作：参考图1、图2
①将硬质风筒1和防爆型电接点风速表6，、防爆型声光报警器7和相关保护安装固定配件分别运至作业面，距掘进作业头、面约30m或50m安装风量监测报警装置，硬质风筒1安装在两节软质风筒之间，且与软质风筒成同一水平线；
②风轮3、传动轴4、保护件安装固定在硬质风筒1内和保护盒5内的接口上，防爆型电接点风速表6安装固定在保护盒5内的该接口上；
③防爆型声光报警器7用普通螺栓安装固定在保护盒5内，用防爆、阻燃控制电缆完成声光报警器、风速表的电气连接；
④风速下限值(风速低)计算，设定，如：某一掘进作业面按《作业规程》要求每分需200m3的新鲜空气(风量)，软质风筒直径400Φmm，硬质风筒外直径Φ400mm，内直径Φ394mm，求风速下限值设定值？
解：∵Q＝Лr2v Q＝200m3/min＝3.3m3/s
r＝0.197m
∴v＝Q/Лr2＝3.3/3.14×0.1972≈35m/s
则：风速v≥35m/s
即：风速表监测风速下限值设定为32m/s(一般设定下限值约低于正常值1-5m/s取值)，故，当防爆型电接点风速表6监测的风速低，达到设定下限值(32m/s)时，风速表下限由接点接触闭合，防爆型声光报警器风速低信号接收模块接收到风速低信号，经放大模块放大后，LED灯灯亮发出“红光”报警信号，语音或蜂鸣模块发出语音或蜂鸣提示报警信号。此时现场监管人员或相关人员要查明原因，排除隐患后方可继续作业，危急时，可先将生产作业人员撤离至安全位置，待查明原因，排除隐患后方准生产作业；
⑤如要搬迁硬质风筒时，应先将风量监测报警装置拆除保管好，待使用时安装固定在硬质风筒上，经调试后投入运行。
Claims (5)
1.井下掘进作业面风量监测报警装置，主要包括硬质风筒、保护盒、防爆型电接点风速表、防爆型声光报警器，其特征在于：硬质风筒为δ＝3mm的钢板卷成外直径为Φ400mm×800mm的圆钢筒，焊接而成，上端有一个120mm×300mm的保护盒安装固定平台并安装有保护盒，留有防爆型电接点风速表安装固定接口，保护盒背侧盖板为δ＝3mm的294mm×144mm小块钢板，面板为δ＝5mm的294mm×144mm小块有机玻璃板，在有机玻璃板面上对着声光报警器喇叭处钻有三个小孔，硬质风筒两端有软质风筒挂环和安装吊环，内有风轮、传动轴，防爆型电接点风速表和防爆型声光报警器安装固定在保护盒内，两者之间用防爆、阻燃控制电缆进行电气连接。
2.根据权利要求1所述井下掘进作业面风量监测报警装置，其特征在于：硬质风筒外直径与软质风筒直径相等，两端安装固定软质风筒，硬质风筒系列的外直径有Φ400mm、Φ600mm、Φ1000mm。
3.根据权利要求1所述井下掘进作业面风量监测报警装置，其特征在于：保护盒为＜25mm×25mm角钢加工为294mm×110mm×120mm的骨架，上下左右用δ＝3mm的钢板焊接，背侧和面侧四周外缘分别向外延伸出4mm、6mm的边缘，背侧盖板、面板均采用δ＝1.5mm的橡胶密封圈和专用螺栓安装固定，保护盒内底部留有风速表和传动机构安装固定接口，保护盒整体安装固定在硬质风筒专设平台上。
4.根据权利要求1所述井下掘进作业面风量监测报警装置，其特征在于：防爆型电接点风速表为直径Φ60mm的圆形，内设风速高、低的上限值和下限值的两个可调节范围电接点，传动轴、风轮及保护安装固定件为不锈钢的并固定在硬质风筒和保护盒内的接口上；本技术仅采用风速低的下限值电接点。
5.根据权利要求1所述井下掘进作业面风量监测报警装置，其特征在于：防 爆型声光报警器为长方形盒体，内设风速低的下限设定值信号接收模块、放大模块、LDE灯发光报警模块、语音或蜂鸣提示报警模块、喇叭、9V的叠式电池和电源开关。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN108397223A (zh) * | 2018-03-14 | 2018-08-14 | 北京昊华能源股份有限公司 | 一种主运机头用导风筒 |
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