具有掘進機和聯接段的巷道掘進中的通風裝置的製作方法
2023-05-02 02:10:01
專利名稱：具有掘進機和聯接段的巷道掘進中的通風裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種在地下採礦或隧道工程中巷道掘進時所用的通風裝置，其具有一為掘進機配置的帶有通風機的新鮮風流風管和一帶有所配屬的除塵器的除塵器風管，其中新鮮空氣風管懸掛配置，其終端位於巷道掘進工作面前壁前不足5m處，並配有一個集成的次級排風器，該次級排風器間隔距離地設置在掘進機後面，當掘進機運行時其形成一防塵幕。
背景技術：
為了對在地下採礦和隧道工程中的巷道和其它工作區域進行通風，要將它們與新鮮風流風管和排風風管連通，使得所需新鮮空氣可以通過新鮮風流風管流過相應的地下區域，流向排風風管。在掘進新的巷道時，必須人為地將新鮮空氣從與新鮮風流風管和排風風管聯接著的巷道中帶入已掘進的巷道中。為此採用一新鮮風流風管，必要時還要採用一除塵管道。該新鮮風流風管儘可能密封地終止在工作面前壁前，以便向那裡工作著的掘進人員提供新鮮的風流空氣。如果要使現場形成的粉塵沉降到一除塵器內，則需要一個除塵風管。含塵氣體隨即通過從該除塵風管抽吸輸送到除塵器內並經淨化後重新送回巷道系統。尤其是在使用掘進機的情況下，在切割頭的部位中儘管採取了噴水的措施，還是產生了很多的粉塵，以致於規定要進行除塵。由於從新鮮風流風管中排出的氣流使粉塵形成漩渦，以至於含塵氣體不能充分地被除塵風管捕獲並淨化，所以造成很大的困難。實際上，含塵的空氣是在除塵器風管或其管端旁流入巷道中，這在局部導致工人們不可接受的負荷。而且也不能充分可靠地排除粉塵爆炸的危險。在尚未公開的申請10 2005 024 275.8中描述了一種用掘進機進行掘進的通風裝置，其中在新鮮風流風管中設置一次級排風器。該次級排風器可以產生一防塵幕，其作用是，當掘進機在現場運行時，在任何情況下都可以將粉塵通過除塵器風管從工作面前壁排出，而不會使含塵空氣先與新鮮的風流空氣混合。然而，這樣的缺點是，可能需要兩個直徑很大的風管，一直延伸到現場。這樣，當應該或必須其它的支護機或類似物工作時，就不能提供所需的場地。
發明內容
因此，本發明的任務是創造一種巷道掘進的通風裝置，其可以利用少許變窄的聯接管道的橫截面來可靠地沉降在掘進機處形成的粉塵。
按照本發明，這一任務是這樣來完成的，即，將位於除塵器與次級排風器之間的新鮮風流管道與除塵器風管相互合併在一起，共同構成一個共用風管分支，為此，通過一帶有閉鎖擋風板的聯接段將兩管道聯接起來。
由於在地下採礦和隧道工程掘進基道中常常因現場只有有限的場地可以供機器使用，所以，只有像本發明規定的那樣，使一個共同的風管分支一直通向工作面前壁前，斷續地使用該分支，才仍然可以可靠地形成有利的防塵幕。另一風管在此前就已經終止，兩個風管相應地聯接起來。通過一直延伸到工作面前壁前的這一風管管段仍然可以解決所有的問題，因為該管段或者用來將冷卻的和乾淨的風流、也就是空氣引入工作面前壁前，或者當掘進機工作時用該延伸到工作面前壁前的風管管段將含塵風流抽走，送入除塵器。然後，新鮮風流風管關閉，以保證形成防塵幕的新鮮空氣經次級排風器排出。在掘進機的工作結束之後，將新鮮風流風管重新引導到工作面前壁前，使得新鮮空氣精確地到達所需的地方，即，巷道工作人員正在工作的地方。
一個適宜的實施例是，將向工作面前壁引導的除塵器風管的端部段用作共同的風管分支，該端部段相應密封地在端部上在工作面前壁前較長地實施，其為聯接段的分段風管部分，或者聯接到聯接段上。如上所述，在該聯接段上有閉鎖擋風板，該閉鎖擋風板設計成閉鎖旋轉擋風板。當掘進機工作並且需要抽吸粉塵時，通過該閉鎖擋風板可靠地關閉兩風管之間的聯接，同時形成防塵幕。
為了確保在掘進機啟動時吸走粉塵並且不再有另外的新鮮空氣吹到該狹窄的工作面前壁區域，本發明規定，閉鎖擋風板在聯接段內或在聯接段處採用線路技術與除塵器聯接，並在啟動時保持緊接著接通。如果與此相應，在掘進機啟動時除塵器接通，則閉鎖旋轉擋風板也自動關閉，通過運行著的除塵器，含塵空氣被通向工作面前壁的相應的端部段抽吸並排走。
由於含塵風流，在通常情況下應該避免含塵空氣到達柯恩達風管區域或次級排風器區域，所以規定，閉鎖旋轉擋風板的端側配有一密封輪廓。通過閉鎖旋轉擋風板的旋入，該密封輪廓將聯接段或分段風管的壁密封，這樣，一方面保證了閉鎖旋轉擋風板的可靠的配合，而且達到了足夠的密封。
如果要以特別高的密封度來工作，則有利的是，閉鎖旋轉擋風板由兩個半擋風板組成，該兩個半擋風板配備並設計成可擺動和可移動的，這樣，它們就可以從其開啟狀態向一個絕對密封的密封狀態移動和旋轉，不存在在兩風管之間形成誤關閉的危險。
本發明的特徵尤其在於創造一種裝置，其使得巷道掘進的掘進機能夠就通風而言可靠地運行。而當掘進機停止時，例如在完工階段，如上所述，使足夠的新鮮風流通過新鮮風流風管到達現場區域，並且直接達到工作面前壁前，因為新鮮風流風管一直密封地可以延伸到工作面前壁。如果掘進機工作了，則擋風板關閉，這時，始終抽吸到或壓入新鮮風流風管的新鮮風流垂直於巷道縱向通過次級排風器離開新鮮風流風管，形成具有相應厚度的防塵幕，其像塞子一樣可靠地一直推進到現場區域中。這樣就保證了總有含塵風流經除塵器風管的抽吸管被抽走，這些含塵風流完全平緩地與通過防塵幕引入的新鮮風流混合，但是卻不會妨礙含塵空氣的抽吸過程，或者只有很小的影響。這樣就保證了完全可靠地捕獲含塵風流，並將其引入除塵器，從而使在掘進機旁形成的粉塵完全沉降。此外還保證了有足夠量的新鮮風流到達現場，不會過早地與含塵的和用過的空氣混合。特別適宜的是，考慮到狹窄的工作場地，通過將兩個風管合併，可以使兩個風管只以一個端部段有明確目標地進行工作。
從下面對附圖的描述中得出本發明內容的其它細節和優點，該附圖示出了一種優選實施例及其所需的細節和單個部件。
圖1為一巷道的俯視圖，在該巷道的掘進機上安裝了除塵器，圖2為該巷道的縱剖面圖，圖3為一巷道的俯視圖，該巷道中裝有後置的除塵器，圖4為一巷道掘進的俯視圖，圖中包括有效的防塵幕，圖5為一巷道掘進的俯視圖，其中的風管具有合併的且一直延伸到現場的端部段，圖6適宜性地示出了一閉鎖擋風板的布置，圖7示出了一種同時也可以移動的閉鎖旋轉擋風板的俯視圖。
具體實施例方式
圖1示出了巷道掘進1的俯視圖，該巷道是在巖石中掘進的。石料或山脈的開採通過一掘進機3進行，風流由裝有通風機5的新鮮風流風管4和一裝有除塵器8的除塵器風管7來引導。新鮮風流由新鮮風流巷道6吸入，如圖3所示。為此，通風機5設置在新鮮風流巷道6內，並使得總有相應量的新鮮風流經新鮮風流風管4達到工作面前壁14的區域。
在圖3所示的情況下，在掘進機3的部位中只設有除塵器8的出口管或吸入管29，而除塵器本身則遠遠往後地設置在巷道2內。在除塵器8之後接有通風機站9、除塵器風管7的端部28以及一臺壓縮機10、一個壓縮空氣容器11和一個通常的配電箱12。
不僅從圖3中，而且從圖1和圖4中都可以看出，在新鮮風流風管4中，在與工作面前壁14間隔距離地設置了一個次級排風器15。新鮮風流在側面從該次級排風器15中排出，這在圖中以箭頭表示。由於次級排風器15的長度，其構成了一個足夠穩定並且足夠厚的防塵幕20，由於抽吸管29的抽吸作用，該防塵幕慢慢地作為幕牆向工作面前壁的方向移動。
次級排風器15由一個帶有閉鎖擋風板17的分段風管16和帶有縱槽18、21的第二分段風管19構成。在閉鎖擋風板17關閉的情況下，新鮮風流通過縱槽18、21流出並構成上述防塵幕20。在圖4中示出，防塵幕20的端部大致位於抽吸管29的部位中，所以它也在掘進機3上延伸，並在掘進機3的駕駛員的位置上延伸。
在圖1中，閉鎖擋風板17處於開啟狀態，所以，新鮮風流可以直接排出進入到粉塵區域27中，其中此時，在掘進機3的切割頭25上的開採工具24停車，所以粉塵相當少地或者根本沒有粉塵地下落。這樣，含有少量粉塵的風流容易地通過除塵器風管7吸走並送到除塵器8內。在圖1中示出了除塵器8直接裝在掘進機3上的方案並因此可以隨著掘進機移動，這從圖2中也可以看出。抽吸接管29』大致位於支撐著開採工具24和切割頭25的支撐臂26的部位中。在那裡形成的粉塵量因此直接由抽吸接管29』吸走，在後面結合圖4還可以看出，不存在由新鮮風流而形成漩渦的危險。更確切地說，新鮮風流現在由防塵幕20向現場引導，並在那裡形成一種堵塞，這種堵塞保證了含塵風流不會流過。此外，新鮮風流的排出不會導致在工作面前壁14的部位中形成渦流，所以，通過抽吸接管29』將含塵風流平靜且均勻地吸走。
在圖2中，新鮮風流風管4也就像除塵器風管7那樣懸掛在頂板31上，其中除塵器風管7作為螺旋風管可在軌道32上沿著拉動。由於特別的設計方案，螺旋風管在此也選用了附圖標記33。在圖4所示的實施方式中，新鮮風流風管4的前端也稱為螺旋風管33，並且其結構也是相應的，以達到預定的緩衝器的作用。新鮮風流風管4的排風器34密封地設置在掘進機3的上方，所以，在沒有使用掘進機3的情況下，新鮮風流可以可靠地掠過現場區域。
在圖3和4中示出了分段風管16帶有縱槽18、21的實施方式，這種實施方式可以實現一種封閉，這種封閉在掘進機3運行時開啟，從而使新鮮風流可以沿箭頭方向從側面排出。也可以用一種帶孔23的柯恩達風管22來代替具有縱槽18、21的設計方案。這在圖1中相應地示出了。而在圖4中設置並選擇了帶有縱槽18、21的分段風管19來代替這種柯恩達風管22。
軌道32設置在頂板31上，也與新鮮風流風管4用的軌道32相同。螺旋風管33作為除塵器風管7，經一相應地彎曲設計的接管與除塵器8的出口30連接。在此，為除塵器8總共設置了三個部件，除塵器由這三個部件組裝而成。也可以考慮有更多的部件或更少一些的部件。
在圖4中刪除了一個貫穿的防塵幕20，因為本身得知，用附圖標記20表示的前部區域一直延伸到次級排風器15的出口。前稜或前部區域如上所述位於工作面前壁14附近，所以，粉塵區27儘可能小，但是也大到不至於導致不利的混合和渦流。所有的含塵風流都從除塵區27排走，這些含塵風流然後經除塵器風管7排入除塵器8，再經另一除塵器風管7送入次級排風器15後面的區域。相應地在圖1中示出，除塵器風管7的端部28通常還應延伸一段，以確保不會對防塵幕20產生有害的影響。
在圖5所示的實施例中，所述兩個風管、即新鮮風流風管4和除塵器風管7在端側、即在除塵器8前合併。為此採用一個聯接段38，該聯接段過渡到共同的風管分支37。在該聯接段38內設置一閉鎖旋轉擋風板39，它與圖3和4中示出的閉鎖擋風板17相似，在除塵器8啟動和掘進機3開動時關閉，使得新鮮空氣不再能達到端部段40或共同風管分支37的部位中。同時，這種相應穩定的閉鎖旋轉擋風板39確保了當除塵器8運行時所需的負壓一直到工作面前壁14的部位中都保持足夠高，從而使含塵空氣能夠進入共同的風管分支37或端部段40，然後能夠在除塵器8中除塵。在該運行狀態下或運行階段中，通風機5將新鮮空氣繼續從新鮮風流巷道6中抽走，並通過新鮮風流風管4引導到除塵器8的部位中，在那裡經次級排風器15壓入到巷道掘進1中，從而在這裡可以形成圖4示出的防塵幕20，並保持該防塵幕足夠穩定。
圖6示出了新鮮風流風管4與除塵器風管7之間通過聯接段38的過渡。在此也可以看到閉鎖旋轉擋風板39，其端側具有一個密封輪廓41，在此為吸盤42的形式。這樣，在相應的運行時，就可以排除風流的誤關閉，無論是含塵空氣，還是新鮮空氣。吸盤42或者抽吸凸緣起到了相應的密封作用。
為了使按照圖6的閉鎖旋轉擋風板39最佳化，圖7示出了一種方案，在這種方案中，閉鎖旋轉擋風板39由兩個半擋風板43和44構成。這兩個半擋風板也可以相應地相對移動，這樣，它們一方面在移動和翻開之後可以使新鮮風流毫無缺陷地流過，另一方面，在圖7所示的實施例中用於有效地密封聯接段38。這兩個半擋風板43和44旋轉，在旋轉過程結束後也還相對移動，其中二者之間的間隙實際上等於零，這樣就在任何情況下保證了有效的密封。
所有上述特徵，包括那些只是從附圖中得到的特徵，單獨地或結合起來被認為對本發明是重要的。
對專業術語的解釋*風管是一種管道，由鋼板或者由塑料軟管制成，直徑為300-2000mm。
*現場或工作面前壁是一生產中的巷道的端部區域。該巷道為一種在巖石中挖掘的隧道。
*在螺旋風管中，一螺旋狀鋼絲嵌入塑料中。
*在柯恩達風管中，壁上的槽這樣來設置，即，使得流出的空氣不是垂直地流出，而是彎曲地繞風管流出。
*風流是由非常大的通風機經過地下巷道抽吸的空氣，用來提供給掘進人員。
權利要求
1.在地下採礦和隧道工程中用於對巷道掘進(1)進行通風的裝置，它具有一個為掘進機(3)配置的帶有通風機(5)的新鮮風流風管(4)和一個帶有所屬除塵器(8)的除塵器風管(7)，其中新鮮風流風管(4)終端以位於巷道掘進工作面前壁(14)前不足5m的距離懸掛，並配有一個集成的次級排風器(15)，該次級排風器間隔距離地設置在掘進機(3)後面，當掘進機(3)運行時其形成一防塵幕(20)，其特徵在於在除塵器(8)與次級排風器(15)之間的新鮮風流風管(4)和除塵器風管(7)合併在一起，構成一個共同的風管分支(37)，為此，用一帶有閉鎖旋轉擋風板(39)的聯接段(38)將這兩個風管聯接起來。
2.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於除塵器風管(7)的通向工作面前壁(14)的端部段(40)用作共同的風管分支(37)，並相應密封地在工作面前壁(14)之前在端部上較長，分段風管(16)聯接在聯接段(38)的部分上或者聯接段(38)上。
3.如前述任一權利要求所述的裝置，其特徵在於閉鎖旋轉擋風板(39)在聯接段(38)內或其上以線路技術與除塵器(8)聯接，並當除塵器啟動時緊接著接通。
4.如前述任一權利要求所述的裝置，其特徵在於閉鎖旋轉擋風板(39)在端側配有一密封輪廓(41)。
5.如前述任一權利要求所述的裝置，其特徵在於閉鎖旋轉擋風板(39)由兩個半擋風板(43、44)構成，它們是可擺動地和可移動的。
全文摘要
一種用於對巷道掘進(1)進行通風的裝置，其中掘進機(3)配有一新鮮風流風管(4)和一除塵器風管(7)，所述新鮮風流風管中間接通次級排風器(15)，除塵器風管(7)帶有除塵器(8)。所述次級排風器(15)用於形成一防塵幕(20)，該防塵幕慢慢地向工作面前壁(14)移動，其作用是將含塵風流從粉塵區(27)可靠地帶到除塵器風管(7)內或直接帶入除塵器(8)，並在那裡進行淨化。
文檔編號E21F1/04GK1877081SQ20061010606
公開日2006年12月13日 申請日期2006年5月29日 優先權日2005年5月27日
發明者R·博特, U·德貝爾尼茨 申請人:Cft股份有限公司