綜掘工作面風(fēng)筒出風(fēng)口全方位調(diào)控裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種綜掘工作面風(fēng)筒出風(fēng)口全方位調(diào)控裝置，包括風(fēng)筒、托架和導(dǎo)軌，風(fēng)筒進(jìn)風(fēng)口端與托架一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，托架另一端安裝有滑塊，導(dǎo)軌內(nèi)安裝有前后推動(dòng)機(jī)構(gòu)，托架與推動(dòng)滑塊之間安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，風(fēng)筒與托架之間鉸接有上下調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，風(fēng)筒進(jìn)風(fēng)口鉸接有多個(gè)錐形風(fēng)葉，多個(gè)錐形風(fēng)葉形成圓錐形結(jié)構(gòu)，風(fēng)筒外壁上固定有葉片調(diào)節(jié)液壓缸，葉片調(diào)節(jié)液壓缸和錐形風(fēng)葉的數(shù)量相等，每個(gè)錐形風(fēng)葉對(duì)應(yīng)一個(gè)葉片調(diào)節(jié)液壓缸，葉片調(diào)節(jié)液壓缸與錐形風(fēng)葉之間設(shè)有連桿，連桿一端與葉片調(diào)節(jié)液壓缸活塞桿鉸接，連桿另一端與錐形風(fēng)葉外壁鉸接。本發(fā)明可調(diào)控出風(fēng)方向和速度，能夠更大效率的沖散突出瓦斯，減少渦流區(qū)，能提高工作效率，節(jié)約能源。
【專利說(shuō)明】
綜掘工作面風(fēng)筒出風(fēng)口全方位調(diào)控裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種出風(fēng)口調(diào)控裝置，尤其是涉及一種綜掘工作面風(fēng)筒出風(fēng)口全方位調(diào)控裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著礦井開(kāi)采深度的逐年增加，單一工作面開(kāi)采規(guī)模的不斷提高，煤巷長(zhǎng)度、巷道斷面尺寸及推進(jìn)速度也呈現(xiàn)增大趨勢(shì)，使得巷道開(kāi)拓過(guò)程具有瓦斯涌出量大、產(chǎn)塵量大、工作面狹窄、作業(yè)線路長(zhǎng)等特點(diǎn)，使掘進(jìn)通風(fēng)過(guò)程存在很大安全隱患。根據(jù)近年來(lái)統(tǒng)計(jì)，在掘進(jìn)過(guò)程中發(fā)生的瓦斯與煤塵爆炸事故占礦井瓦斯煤塵爆炸事故總數(shù)的60%?70%。隨煤礦開(kāi)采深度和廣度的延伸，礦井掘進(jìn)工作面逐漸呈現(xiàn)出通風(fēng)距離長(zhǎng)、井下采掘地點(diǎn)風(fēng)量不足、掘進(jìn)巷道通風(fēng)阻力過(guò)大、通風(fēng)效率降低等一系列問(wèn)題。掘進(jìn)煤巷是一個(gè)獨(dú)頭巷道，通風(fēng)回路不完整，稀釋和排除來(lái)自煤體涌出的瓦斯和作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的粉塵是靠由局部通風(fēng)機(jī)和風(fēng)筒組成的局部通風(fēng)系統(tǒng)給端頭區(qū)域壓入的新鮮風(fēng)流來(lái)實(shí)現(xiàn)的，局部通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)方式、布置位置及出風(fēng)口速度將直接影響掘進(jìn)通風(fēng)風(fēng)流分布情況，進(jìn)而影響了瓦斯?jié)舛确植家?guī)律及通風(fēng)排瓦效果。
[0003]由于“煤礦安全規(guī)程”僅規(guī)定了掘進(jìn)工作面合理的風(fēng)速范圍和出風(fēng)口距端頭距離，因此，煤礦解決高速大斷面煤巷掘進(jìn)工作面對(duì)通風(fēng)需求增加的方式是實(shí)施局部通風(fēng)總量控制，也就是不斷提高局部通風(fēng)機(jī)功率和加大風(fēng)筒直徑。而掘進(jìn)工作面風(fēng)量過(guò)度加大，也易造成循環(huán)風(fēng)、工作區(qū)域局部風(fēng)速過(guò)高，工作條件劣化等現(xiàn)象。掘進(jìn)巷道的壓入式通風(fēng)是受限附壁射流通風(fēng)，與自由射流不同，風(fēng)流從風(fēng)筒射出后，由于受到獨(dú)頭巷道局限空間的限制，不久便出現(xiàn)了與風(fēng)流方向相反的流動(dòng)。因此，掘進(jìn)工作面射流通風(fēng)風(fēng)流結(jié)構(gòu)可分為射流區(qū)、回流區(qū)與渦流區(qū)。射流區(qū)的氣流一部分從圓形風(fēng)筒射出，同時(shí)卷吸一部分回流區(qū)的氣流；回流區(qū)的氣流一部分被射流卷吸，一部分沿掘進(jìn)巷道經(jīng)出口排出。因此，煤巷長(zhǎng)度增加、巷道截面積增加、掘進(jìn)方式改變、推進(jìn)速度增加、大設(shè)備的使用以及井深增加造成的煤層瓦斯含量增加等，這都使得煤巷掘進(jìn)局部通風(fēng)量要求加大，實(shí)施粗放式的風(fēng)量總量控制局部通風(fēng)已不能適應(yīng)煤礦采掘方式的高速發(fā)展。根據(jù)煤巷掘進(jìn)端頭流場(chǎng)流動(dòng)機(jī)理，對(duì)掘進(jìn)通風(fēng)與瓦斯和煤塵運(yùn)移相互耦合過(guò)程進(jìn)行精細(xì)化管理已成為必要。為此，設(shè)計(jì)一種綜掘工作面風(fēng)筒出風(fēng)口全方位調(diào)控裝置是十分必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種綜掘工作面風(fēng)筒出風(fēng)口全方位調(diào)控裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且使用操作方便，可調(diào)控出風(fēng)方向和速度，能夠更大效率的沖散突出瓦斯，減少渦流區(qū)；能夠改變?nèi)L(fēng)場(chǎng)風(fēng)流特征以及瓦斯和煤塵的運(yùn)移規(guī)律，提高工作效率，節(jié)約能源。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種綜掘工作面風(fēng)筒出風(fēng)口全方位調(diào)控裝置，其特征在于:包括風(fēng)筒、托架和導(dǎo)軌，所述風(fēng)筒的進(jìn)風(fēng)口端與托架的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述托架的另一端安裝有滑塊，所述導(dǎo)軌內(nèi)安裝有用于推動(dòng)滑塊、托架和風(fēng)筒整體沿著導(dǎo)軌前后滑動(dòng)的前后推動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述滑塊與導(dǎo)軌相配合，所述托架與推動(dòng)滑塊之間安裝有用于帶動(dòng)托架和風(fēng)筒整體相對(duì)導(dǎo)軌轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述風(fēng)筒與托架之間鉸接有用于調(diào)節(jié)風(fēng)筒上下位置的上下調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述風(fēng)筒的進(jìn)風(fēng)口鉸接有多個(gè)錐形風(fēng)葉，多個(gè)所述錐形風(fēng)葉形成圓錐形結(jié)構(gòu)，所述風(fēng)筒的外壁上固定有葉片調(diào)節(jié)液壓缸，所述葉片調(diào)節(jié)液壓缸和錐形風(fēng)葉的數(shù)量相等，每個(gè)所述錐形風(fēng)葉對(duì)應(yīng)一個(gè)葉片調(diào)節(jié)液壓缸，所述葉片調(diào)節(jié)液壓缸與錐形風(fēng)葉之間設(shè)置有連桿，所述連桿的一端與葉片調(diào)節(jié)液壓缸的活塞桿鉸接，所述連桿的另一端與錐形風(fēng)葉的外壁鉸接。
[0006]上述的綜掘工作面風(fēng)筒出風(fēng)口全方位調(diào)控裝置，其特征在于:所述轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括安裝殼、密封蓋、轉(zhuǎn)盤(pán)和電機(jī)，所述密封蓋固定在安裝殼的端口處，所述安裝殼內(nèi)設(shè)置有轉(zhuǎn)盤(pán)放置槽，所述安裝殼的外壁上設(shè)置有電機(jī)安裝槽，所述轉(zhuǎn)盤(pán)設(shè)置在安裝殼內(nèi)，所述電機(jī)安裝在電機(jī)安裝槽處，所述電機(jī)的輸出端固定安裝有齒輪，所述齒輪位于安裝殼內(nèi)，所述轉(zhuǎn)盤(pán)包括齒輪盤(pán)和連接盤(pán)，所述連接盤(pán)設(shè)置在齒輪盤(pán)的下方，所述齒輪盤(pán)的下端面一周設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)齒，所述轉(zhuǎn)動(dòng)齒與齒輪相嚙合，所述連接盤(pán)固定在托架上，所述密封蓋固定在滑塊上。
[0007]上述的綜掘工作面風(fēng)筒出風(fēng)口全方位調(diào)控裝置，其特征在于:所述托架的形狀為U字形，所述風(fēng)筒的進(jìn)風(fēng)口端通過(guò)旋轉(zhuǎn)柱與托架的開(kāi)口端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述旋轉(zhuǎn)柱穿過(guò)托架和風(fēng)筒。
[0008]上述的綜掘工作面風(fēng)筒出風(fēng)口全方位調(diào)控裝置，其特征在于:所述托架的閉口端外壁上固定有安裝盤(pán)，所述安裝盤(pán)位于連接盤(pán)的下方，所述安裝盤(pán)和連接盤(pán)通過(guò)螺栓固定連接。
[0009]上述的綜掘工作面風(fēng)筒出風(fēng)口全方位調(diào)控裝置，其特征在于:所述風(fēng)筒的進(jìn)風(fēng)口外壁上固定有第一連接環(huán)，所述托架的閉口端內(nèi)壁上固定有第二連接環(huán)，所述前后推動(dòng)機(jī)構(gòu)為液壓缸，所述液壓缸的一端與第一連接環(huán)鉸接，所述液壓缸的另一端與第二連接環(huán)鉸接。
[0010]上述的綜掘工作面風(fēng)筒出風(fēng)口全方位調(diào)控裝置，其特征在于:所述錐形風(fēng)葉的數(shù)量為2?10個(gè)。
[0011]上述的綜掘工作面風(fēng)筒出風(fēng)口全方位調(diào)控裝置，其特征在于:所述錐形風(fēng)葉的數(shù)量為6個(gè)。
[0012]上述的綜掘工作面風(fēng)筒出風(fēng)口全方位調(diào)控裝置，其特征在于:所述滑塊包括固定盤(pán)和滑塊體，所述滑塊體固定在固定盤(pán)上，所述滑塊體的一端固定有第三連接環(huán)，所述滑塊體與導(dǎo)軌相配合，所述導(dǎo)軌上固定有第四連接環(huán)，所述固定盤(pán)的外周固定有導(dǎo)軌固定環(huán)，所述前后推動(dòng)機(jī)構(gòu)為液壓缸，所述液壓缸的一端與第三連接環(huán)固定連接，所述液壓缸的另一端與第四連接環(huán)固定連接。
[0013]上述的綜掘工作面風(fēng)筒出風(fēng)口全方位調(diào)控裝置，其特征在于:所述風(fēng)筒的出風(fēng)口外壁上固定有第五連接環(huán)，所述錐形風(fēng)葉的連接端外壁上固定有第六連接環(huán)，所述第五連接環(huán)與第六連接環(huán)相配合且兩者通過(guò)銷子鉸接，所述錐形風(fēng)葉的外壁中部固定有第七連接環(huán)，所述葉片調(diào)節(jié)液壓缸的活塞桿與第七連接環(huán)鉸接。
[0014]上述的綜掘工作面風(fēng)筒出風(fēng)口全方位調(diào)控裝置，其特征在于:所述風(fēng)筒的進(jìn)風(fēng)口固定有連接法蘭，所述風(fēng)筒的外壁中部設(shè)置有用于固定葉片調(diào)節(jié)液壓缸的液壓缸固定槽。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0016]1、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且使用操作方便。
[0017]2、本發(fā)明在對(duì)掘進(jìn)工作面端頭區(qū)域全風(fēng)場(chǎng)風(fēng)流特征以及煤塵和瓦斯運(yùn)移規(guī)律研究的基礎(chǔ)上，研制一種具有可調(diào)控方向和速度功能的風(fēng)筒出風(fēng)口全方位調(diào)控裝置，使其能夠更大效率的沖散突出瓦斯，減少渦流區(qū)；能夠改變?nèi)L(fēng)場(chǎng)風(fēng)流特征以及瓦斯和煤塵的運(yùn)移規(guī)律，提高工作效率，節(jié)約能源。
[0018]3、本發(fā)明在煤礦掘進(jìn)工作面風(fēng)機(jī)風(fēng)筒末端安裝，可快速改變送風(fēng)的風(fēng)速和風(fēng)壓，工作可靠性高，節(jié)省了資源，實(shí)用性強(qiáng)。
[0019]4、本發(fā)明可有效防止在有限空間氣體射流在掘進(jìn)工作面容易形成渦流，使煤塵等有害物質(zhì)積聚在端頭工作面，具有爆炸危險(xiǎn)的煤塵達(dá)到一定濃度時(shí)，若在引爆火源的作用下發(fā)生爆炸事故，可有效減少礦毀人亡，減少損失，提高了煤礦安全。
[0020]5、本發(fā)明以高瓦斯礦井煤巷機(jī)掘進(jìn)工作面通風(fēng)流場(chǎng)特性分析與調(diào)控方式研究為基礎(chǔ)，努力實(shí)現(xiàn)煤巷掘進(jìn)工作面端頭風(fēng)場(chǎng)可控可調(diào)作為煤巷掘進(jìn)精細(xì)化安全管理的突破口，對(duì)促進(jìn)我國(guó)煤礦通風(fēng)安全領(lǐng)域的應(yīng)用基礎(chǔ)研究具有重要的理論價(jià)值和工程實(shí)際意義。
[0021]下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2為本發(fā)明風(fēng)筒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3為本發(fā)明錐形風(fēng)葉的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖4為本發(fā)明導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖5為本發(fā)明滑塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖6為本發(fā)明安裝殼的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖7為本發(fā)明密封蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖8為本發(fā)明電機(jī)和齒輪的位置關(guān)系示意圖。
[0030]圖9為本發(fā)明轉(zhuǎn)盤(pán)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031 ]圖10為本發(fā)明電機(jī)和轉(zhuǎn)盤(pán)的位置關(guān)系不意圖。
[0032]圖11為本發(fā)明托架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0034]I 一風(fēng)筒； 1-1 一第一連接環(huán)；1-2—連接法蘭；
[0035]1-3—液壓缸固定槽；1-4 一旋轉(zhuǎn)柱；1-5—第五連接環(huán)；
[0036]2 一錐形風(fēng)葉； 2-丨一第七連接環(huán)；2_2 一第六連接環(huán)；
[0037]3—葉片調(diào)節(jié)液壓缸；4一托架；4-1 一安裝盤(pán)；
[0038]4-2 一第二連接環(huán)；5 一上下調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；6—安裝殼；
[0039]6-1—電機(jī)安裝槽；6-2—轉(zhuǎn)盤(pán)放置槽；7—轉(zhuǎn)盤(pán)；
[0040]7-1—齒輪盤(pán)； 7-2—連接盤(pán)；7-3—轉(zhuǎn)動(dòng)齒；
[0041]8—密封蓋； 9 一電機(jī)；9-1 一齒輪；
[0042]10—滑塊； 10-1—固定盤(pán)；10-2—滑塊體；
[0043]10-3 一第二連接環(huán)；11 一前后推動(dòng)機(jī)構(gòu)； 12—導(dǎo)軌；
[0044]12-1一第四連接環(huán)；12_2—導(dǎo)軌固定環(huán)； 13—連桿。
【具體實(shí)施方式】
[0045]如圖1所示，本發(fā)明包括風(fēng)筒1、托架4和導(dǎo)軌12，所述風(fēng)筒I的進(jìn)風(fēng)口端與托架4的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述托架4的另一端安裝有滑塊10，所述導(dǎo)軌12內(nèi)安裝有用于推動(dòng)滑塊10、托架4和風(fēng)筒I整體沿著導(dǎo)軌12前后滑動(dòng)的前后推動(dòng)機(jī)構(gòu)11，所述滑塊10與導(dǎo)軌12相配合，所述托架4與推動(dòng)滑塊10之間安裝有用于帶動(dòng)托架4和風(fēng)筒I整體相對(duì)導(dǎo)軌12轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述風(fēng)筒I與托架4之間鉸接有用于調(diào)節(jié)風(fēng)筒I上下位置的上下調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)5，所述風(fēng)筒I的進(jìn)風(fēng)口鉸接有多個(gè)錐形風(fēng)葉2，多個(gè)所述錐形風(fēng)葉2形成圓錐形結(jié)構(gòu)，所述風(fēng)筒I的外壁上固定有葉片調(diào)節(jié)液壓缸3，所述葉片調(diào)節(jié)液壓缸3和錐形風(fēng)葉2的數(shù)量相等，每個(gè)所述錐形風(fēng)葉2對(duì)應(yīng)一個(gè)葉片調(diào)節(jié)液壓缸3，所述葉片調(diào)節(jié)液壓缸3與錐形風(fēng)葉2之間設(shè)置有連桿13，所述連桿13的一端與葉片調(diào)節(jié)液壓缸3的活塞桿鉸接，所述連桿13的另一端與錐形風(fēng)葉2的外壁鉸接。其中，風(fēng)筒I的作用是引導(dǎo)風(fēng)流沿著一定方向流動(dòng)，具有阻燃、抗靜電、風(fēng)阻小、漏風(fēng)率低、強(qiáng)度高的特點(diǎn)，多個(gè)錐形風(fēng)葉2形成圓錐形結(jié)構(gòu)用于約束風(fēng)流的流向；葉片調(diào)節(jié)液壓缸3的作用是開(kāi)閉安裝在風(fēng)筒I上的錐形風(fēng)葉2，實(shí)現(xiàn)每個(gè)獨(dú)立錐形風(fēng)葉2的自由開(kāi)閉。
[0046]如圖1、圖6至圖10所示，所述轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括安裝殼6、密封蓋8、轉(zhuǎn)盤(pán)7和電機(jī)9，所述密封蓋8固定在安裝殼6的端口處，所述安裝殼6內(nèi)設(shè)置有轉(zhuǎn)盤(pán)放置槽6-2，所述安裝殼6的外壁上設(shè)置有電機(jī)安裝槽6-1，所述轉(zhuǎn)盤(pán)7設(shè)置在安裝殼6內(nèi)，所述電機(jī)9安裝在電機(jī)安裝槽6-1處，所述電機(jī)9的輸出端固定安裝有齒輪9-1，所述齒輪9-1位于安裝殼6內(nèi)，所述轉(zhuǎn)盤(pán)7包括齒輪盤(pán)7-1和連接盤(pán)7-2，所述連接盤(pán)7-2設(shè)置在齒輪盤(pán)7-1的下方，所述齒輪盤(pán)7_1的下端面一周設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)齒7-3，所述轉(zhuǎn)動(dòng)齒7-3與齒輪9-1相嚙合，所述連接盤(pán)7-2固定在托架4上，所述密封蓋8固定在滑塊10上。使用時(shí)，電機(jī)9帶動(dòng)齒輪9-1轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪9-1帶動(dòng)齒輪盤(pán)7-1轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪盤(pán)7-1轉(zhuǎn)動(dòng)則轉(zhuǎn)盤(pán)7轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，轉(zhuǎn)盤(pán)7帶動(dòng)托架4和風(fēng)筒I整體轉(zhuǎn)動(dòng)。滑塊10連接由安裝殼6、密封蓋8、轉(zhuǎn)盤(pán)7和電機(jī)9組成的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于實(shí)現(xiàn)風(fēng)筒I在水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0047]如圖1和圖11所示，所述托架4的形狀為U字形，所述風(fēng)筒I的進(jìn)風(fēng)口端通過(guò)旋轉(zhuǎn)柱1-4與托架4的開(kāi)口端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述旋轉(zhuǎn)柱1-4穿過(guò)托架4和風(fēng)筒I，風(fēng)筒I以旋轉(zhuǎn)柱1-4為軸心上下轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0048]如圖1和圖11所示，所述托架4的閉口端外壁上固定有安裝盤(pán)4-1，所述安裝盤(pán)4_1位于連接盤(pán)7-2的下方，所述安裝盤(pán)4-1和連接盤(pán)7-2通過(guò)螺栓固定連接。
[0049]如圖1、圖2和圖11所示，所述風(fēng)筒I的進(jìn)風(fēng)口外壁上固定有第一連接環(huán)1-1，所述托架4的閉口端內(nèi)壁上固定有第二連接環(huán)4-2，所述前后推動(dòng)機(jī)構(gòu)11為液壓缸，所述液壓缸的一端與第一連接環(huán)1-1鉸接，所述液壓缸的另一端與第二連接環(huán)4-2鉸接。
[0050]本實(shí)施例中，所述錐形風(fēng)葉2的數(shù)量為2?10個(gè)，錐形風(fēng)葉2的數(shù)量最少為2個(gè)，如果錐形風(fēng)葉2的數(shù)量為一個(gè)時(shí)，只能實(shí)現(xiàn)整體的閉合，只有兩個(gè)以上的錐形風(fēng)葉2才能實(shí)現(xiàn)風(fēng)筒I截面的部分展開(kāi)、部分閉合，隨實(shí)際通風(fēng)需要進(jìn)行調(diào)節(jié);如果錐形風(fēng)葉2的數(shù)量為大于10個(gè)時(shí)，錐形風(fēng)葉2就要求葉片調(diào)節(jié)液壓缸3也要滿足同樣的個(gè)數(shù)，這樣成本過(guò)高，且大大增加了錐形風(fēng)葉2的調(diào)節(jié)難度。
[0051]優(yōu)選的，所述錐形風(fēng)葉2的數(shù)量為6個(gè)，能夠很好的滿足局部通風(fēng)不同方向上的射流。
[0052 ] 如圖1、圖4和圖5所示，所述滑塊10包括固定盤(pán)10-1和滑塊體10_2，所述滑塊體10-2固定在固定盤(pán)10-1上，所述滑塊體10-2的一端固定有第三連接環(huán)10-3，所述滑塊體10-2與導(dǎo)軌12相配合，所述導(dǎo)軌12上固定有第四連接環(huán)12-1，所述固定盤(pán)10-1的外周固定有導(dǎo)軌固定環(huán)12-2，所述前后推動(dòng)機(jī)構(gòu)11為液壓缸，所述液壓缸的一端與第三連接環(huán)10-3固定連接，所述液壓缸的另一端與第四連接環(huán)12-1固定連接。
[0053]如圖1至圖3所示，所述風(fēng)筒I的出風(fēng)口外壁上固定有第五連接環(huán)1-5，所述錐形風(fēng)葉2的連接端外壁上固定有第六連接環(huán)2-2，所述第五連接環(huán)1-5與第六連接環(huán)2-2相配合且兩者通過(guò)銷子鉸接，所述錐形風(fēng)葉2的外壁中部固定有第七連接環(huán)2-1，所述葉片調(diào)節(jié)液壓缸3的活塞桿與第七連接環(huán)2-1鉸接。
[0054]如圖2所示，所述風(fēng)筒I的進(jìn)風(fēng)口固定有連接法蘭1-2，所述風(fēng)筒I的外壁中部設(shè)置有用于固定葉片調(diào)節(jié)液壓缸3的液壓缸固定槽1-3。
[0055]本發(fā)明的工作原理為:本發(fā)明在使用時(shí)需安裝在綜掘工作面風(fēng)筒出風(fēng)口位置，具體的，經(jīng)穿過(guò)導(dǎo)軌固定環(huán)12-2的螺栓將導(dǎo)軌12固定在掘進(jìn)巷道內(nèi)壁上，通過(guò)連接法蘭1-2將風(fēng)筒I與綜掘工作面風(fēng)筒連接。正常工作情況下，錐形風(fēng)葉2全部打開(kāi)，滿足綜掘工作面日常風(fēng)量。當(dāng)掘進(jìn)巷道迎頭工作面中瓦斯突出，或日常送風(fēng)方式使綜掘工作面渦流區(qū)積聚了瓦斯和粉塵濃度過(guò)高時(shí)，在不改變?cè)酗L(fēng)量的情況下，通過(guò)風(fēng)筒出風(fēng)口全方位調(diào)控裝置調(diào)整一個(gè)合適的出風(fēng)口位置和角度，以及調(diào)整錐形風(fēng)葉2的打開(kāi)個(gè)數(shù)，即減小出風(fēng)口截面來(lái)達(dá)到及時(shí)吹散瓦斯、稀釋煤塵的目的。
[0056]具體操作方式為:壓入式通風(fēng)風(fēng)筒安裝在掘進(jìn)巷道的左側(cè)壁，當(dāng)掘進(jìn)巷道右下角渦流區(qū)涌出大量瓦斯時(shí)，傳感器檢測(cè)并由報(bào)警器報(bào)警。在通風(fēng)量不變的情況下，根據(jù)瓦斯報(bào)警器傳遞過(guò)來(lái)的位置信息，由前后推動(dòng)機(jī)構(gòu)11將推動(dòng)滑塊10、托架4和風(fēng)筒I整體前移至合適位置;然后開(kāi)啟電機(jī)9，通過(guò)齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)7轉(zhuǎn)動(dòng)，由轉(zhuǎn)盤(pán)7帶動(dòng)托架4和風(fēng)筒I整體向右旋轉(zhuǎn)一定方向；接著由上下調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)5帶動(dòng)風(fēng)筒I向下移動(dòng)，使風(fēng)筒I的出口正對(duì)著掘進(jìn)巷道的右下角，并由葉片調(diào)節(jié)液壓缸3帶動(dòng)錐形風(fēng)葉2，關(guān)閉左邊2?3個(gè)錐形風(fēng)葉2;以減小出風(fēng)口面積、增大風(fēng)速，從而更快的稀釋瓦斯?jié)舛?，提高排瓦排塵效率，能夠更大效率的沖散突出瓦斯，減少渦流區(qū)；能夠改變風(fēng)場(chǎng)風(fēng)流特征以及瓦斯和煤塵的運(yùn)移規(guī)律，提高工作效率，節(jié)約能源。當(dāng)瓦斯擴(kuò)散完后，本發(fā)明綜掘工作面風(fēng)筒出風(fēng)口全方位調(diào)控裝置回到原處，打開(kāi)所關(guān)閉的錐形風(fēng)葉2，回到正常工作狀態(tài)。
[0057]本發(fā)明綜掘工作面風(fēng)筒出風(fēng)口全方位調(diào)控裝置對(duì)掘進(jìn)機(jī)端頭工作面流場(chǎng)影響進(jìn)行模擬分析，得到以下結(jié)論:
[0058](丨)風(fēng)筒出風(fēng)口全方位調(diào)控裝置的錐形風(fēng)葉2全開(kāi)狀態(tài)下，在掘進(jìn)巷道中，高速風(fēng)區(qū)區(qū)域較小，低速風(fēng)區(qū)所占區(qū)域比較大，有限空間氣體射流，在掘進(jìn)工作面形成渦流，使煤塵等有害物質(zhì)積聚在端頭工作面，當(dāng)入風(fēng)井巷和采掘工作面的風(fēng)源含塵量超過(guò)0.5mg/m3時(shí)，應(yīng)采取風(fēng)流凈化措施。
[0059](2)風(fēng)筒出風(fēng)口全方位調(diào)控裝置的錐形風(fēng)葉2在關(guān)閉兩個(gè)狀態(tài)下，從整體來(lái)看，在掘進(jìn)巷道中，高速風(fēng)區(qū)增大，低速風(fēng)區(qū)減小，在掘進(jìn)工作面附近的風(fēng)速也變大;在端頭工作面的渦流區(qū)域減小，只是在出風(fēng)口附近由于氣體卷吸作用形成小渦流。此種情況適用于吹散和稀釋巷道右下方的瓦斯和煤塵，有助提高吹散瓦斯、稀釋煤塵的效率，達(dá)到節(jié)能目的。
[0060](3)風(fēng)筒出風(fēng)口全方位調(diào)控裝置的錐形風(fēng)葉2在關(guān)閉三個(gè)(6點(diǎn)鐘到12點(diǎn)鐘方向)狀態(tài)下，就整體而言，在端頭工作面的渦流區(qū)域減小，只是在出風(fēng)口附近由于氣體卷吸作用形成小渦流，但高速風(fēng)區(qū)增大，低速風(fēng)區(qū)減小，有助提高吹散瓦斯、稀釋煤塵的效率，達(dá)到節(jié)能目的。此類情況可用于吹散右下方瓦斯和煤塵，但效果卻不如關(guān)閉兩個(gè)錐形風(fēng)葉2的情況，其優(yōu)點(diǎn)在于其左側(cè)風(fēng)速較大。
[0061](4)風(fēng)筒出風(fēng)口全方位調(diào)控裝置的錐形風(fēng)葉2在關(guān)閉三個(gè)(3點(diǎn)鐘到9點(diǎn)鐘方向)狀態(tài)下，從整體看明顯地高速風(fēng)區(qū)增大，低速風(fēng)區(qū)減小，尤其是右上方高速風(fēng)區(qū)不斷增大，在掘進(jìn)工作面附近的風(fēng)速也變大；在端頭工作面的渦流區(qū)域減小，只是在出風(fēng)口附近由于氣體卷吸作用形成小渦流。此類情況可用于吹散巷道右上方的瓦斯或煤塵，有助提高吹散瓦斯、稀釋煤塵的效率，達(dá)到節(jié)能目的。
[0062](5)風(fēng)筒出風(fēng)口全方位調(diào)控裝置在前進(jìn)0.5m狀態(tài)下，在距工作面5m距離范圍內(nèi)，整個(gè)巷道范圍都存在高速風(fēng)區(qū)，尤其是左方，速度更大，距工作面7m距離時(shí)，大面積處于低速情況。此類狀況適用于沖散左方及工作面上的瓦斯及煤塵。
[0063](6)風(fēng)筒出風(fēng)口全方位調(diào)控裝置在前進(jìn)Im狀態(tài)下，在巷道中貼壁區(qū)域的風(fēng)速較高，在距工作面3m距離范圍內(nèi)，整個(gè)巷道范圍都存在高速風(fēng)區(qū)，速度較大，距工作面5m距離時(shí)后，大面積處于低速情況。此類狀況適用于沖散左方、右方及工作面上的瓦斯及煤塵，尤其是工作面的突出瓦斯。
[0064]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種綜掘工作面風(fēng)筒出風(fēng)口全方位調(diào)控裝置，其特征在于:包括風(fēng)筒(I)、托架(4)和導(dǎo)軌(12)，所述風(fēng)筒(I)的進(jìn)風(fēng)口端與托架(4)的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述托架(4)的另一端安裝有滑塊(10)，所述導(dǎo)軌(12)內(nèi)安裝有用于推動(dòng)滑塊(10)、托架(4)和風(fēng)筒(I)整體沿著導(dǎo)軌(12)前后滑動(dòng)的前后推動(dòng)機(jī)構(gòu)(11)，所述滑塊(10)與導(dǎo)軌(12)相配合，所述托架(4)與推動(dòng)滑塊(10)之間安裝有用于帶動(dòng)托架(4)和風(fēng)筒(I)整體相對(duì)導(dǎo)軌(12)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述風(fēng)筒(I)與托架(4)之間鉸接有用于調(diào)節(jié)風(fēng)筒(I)上下位置的上下調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(5)，所述風(fēng)筒(I)的進(jìn)風(fēng)口鉸接有多個(gè)錐形風(fēng)葉(2)，多個(gè)所述錐形風(fēng)葉(2)形成圓錐形結(jié)構(gòu)，所述風(fēng)筒(I)的外壁上固定有葉片調(diào)節(jié)液壓缸(3)，所述葉片調(diào)節(jié)液壓缸(3)和錐形風(fēng)葉(2)的數(shù)量相等，每個(gè)所述錐形風(fēng)葉(2)對(duì)應(yīng)一個(gè)葉片調(diào)節(jié)液壓缸(3)，所述葉片調(diào)節(jié)液壓缸(3)與錐形風(fēng)葉(2)之間設(shè)置有連桿(13)，所述連桿(13)的一端與葉片調(diào)節(jié)液壓缸(3)的活塞桿鉸接，所述連桿(13)的另一端與錐形風(fēng)葉(2)的外壁鉸接。2.按照權(quán)利要求1所述的綜掘工作面風(fēng)筒出風(fēng)口全方位調(diào)控裝置，其特征在于:所述轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括安裝殼(6)、密封蓋(8)、轉(zhuǎn)盤(pán)(7)和電機(jī)(9)，所述密封蓋(8)固定在安裝殼(6)的端口處，所述安裝殼(6)內(nèi)設(shè)置有轉(zhuǎn)盤(pán)放置槽(6-2)，所述安裝殼(6)的外壁上設(shè)置有電機(jī)安裝槽(6-1)，所述轉(zhuǎn)盤(pán)(7)設(shè)置在安裝殼(6)內(nèi)，所述電機(jī)(9)安裝在電機(jī)安裝槽(6-1)處，所述電機(jī)(9)的輸出端固定安裝有齒輪(9-1)，所述齒輪(9-1)位于安裝殼(6)內(nèi)，所述轉(zhuǎn)盤(pán)(7)包括齒輪盤(pán)(7-1)和連接盤(pán)(7-2)，所述連接盤(pán)(7-2)設(shè)置在齒輪盤(pán)(7-1)的下方，所述齒輪盤(pán)(7-1)的下端面一周設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)齒(7-3)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)齒(7-3)與齒輪(9-1)相嚙合，所述連接盤(pán)(7-2)固定在托架(4)上，所述密封蓋(8)固定在滑塊(10)上。3.按照權(quán)利要求2所述的綜掘工作面風(fēng)筒出風(fēng)口全方位調(diào)控裝置，其特征在于:所述托架(4)的形狀為U字形，所述風(fēng)筒(I)的進(jìn)風(fēng)口端通過(guò)旋轉(zhuǎn)柱(1-4)與托架(4)的開(kāi)口端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述旋轉(zhuǎn)柱(1-4)穿過(guò)托架(4)和風(fēng)筒(I)。4.按照權(quán)利要求3所述的綜掘工作面風(fēng)筒出風(fēng)口全方位調(diào)控裝置，其特征在于:所述托架(4)的閉口端外壁上固定有安裝盤(pán)(4-1)，所述安裝盤(pán)(4-1)位于連接盤(pán)(7-2)的下方，所述安裝盤(pán)(4-1)和連接盤(pán)(7-2)通過(guò)螺栓固定連接。5.按照權(quán)利要求3所述的綜掘工作面風(fēng)筒出風(fēng)口全方位調(diào)控裝置，其特征在于:所述風(fēng)筒(I)的進(jìn)風(fēng)口外壁上固定有第一連接環(huán)(1-1)，所述托架(4)的閉口端內(nèi)壁上固定有第二連接環(huán)(4-2)，所述前后推動(dòng)機(jī)構(gòu)(11)為液壓缸，所述液壓缸的一端與第一連接環(huán)(1-1)鉸接，所述液壓缸的另一端與第二連接環(huán)(4-2)鉸接。6.按照權(quán)利要求1所述的綜掘工作面風(fēng)筒出風(fēng)口全方位調(diào)控裝置，其特征在于:所述錐形風(fēng)葉(2)的數(shù)量為2?10個(gè)。7.按照權(quán)利要求6所述的綜掘工作面風(fēng)筒出風(fēng)口全方位調(diào)控裝置，其特征在于:所述錐形風(fēng)葉(2)的數(shù)量為6個(gè)。8.按照權(quán)利要求5所述的綜掘工作面風(fēng)筒出風(fēng)口全方位調(diào)控裝置，其特征在于:所述滑塊(10)包括固定盤(pán)(10-1)和滑塊體(10-2)，所述滑塊體(10-2)固定在固定盤(pán)(10-1)上，所述滑塊體(10-2)的一端固定有第三連接環(huán)(10-3)，所述滑塊體(10-2)與導(dǎo)軌(12)相配合，所述導(dǎo)軌(12)上固定有第四連接環(huán)(12-1)，所述固定盤(pán)(10-1)的外周固定有導(dǎo)軌固定環(huán)(12-2)，所述前后推動(dòng)機(jī)構(gòu)(11)為液壓缸，所述液壓缸的一端與第三連接環(huán)(10-3)固定連接，所述液壓缸的另一端與第四連接環(huán)(12-1)固定連接。9.按照權(quán)利要求8所述的綜掘工作面風(fēng)筒出風(fēng)口全方位調(diào)控裝置，其特征在于:所述風(fēng)筒(I)的出風(fēng)口外壁上固定有第五連接環(huán)(1-5)，所述錐形風(fēng)葉(2)的連接端外壁上固定有第六連接環(huán)(2-2)，所述第五連接環(huán)(1-5)與第六連接環(huán)(2-2)相配合且兩者通過(guò)銷子鉸接，所述錐形風(fēng)葉(2)的外壁中部固定有第七連接環(huán)(2-1)，所述葉片調(diào)節(jié)液壓缸(3)的活塞桿與第七連接環(huán)(2-1)鉸接。10.按照權(quán)利要求1所述的綜掘工作面風(fēng)筒出風(fēng)口全方位調(diào)控裝置，其特征在于:所述風(fēng)筒(I)的進(jìn)風(fēng)口固定有連接法蘭(1-2)，所述風(fēng)筒(I)的外壁中部設(shè)置有用于固定葉片調(diào)節(jié)液壓缸(3)的液壓缸固定槽(1-3)。
【文檔編號(hào)】E21F1/00GK105971655SQ201610574176
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年7月20日
【發(fā)明人】龔曉燕, 李 根, 焦婉瑩, 張永強(qiáng), 古曉蒙, 莫金明, 薛馨禹, 秦少妮, 趙敏賢, 薛河, 張欣怡
【申請(qǐng)人】西安科技大學(xué)