一种随井下烟气浓度自动启停的局部通风机的制作方法

1.本实用新型涉及井下排烟技术领域，尤其涉及一种随井下烟气浓度自动启停的局部通风机。


背景技术：

2.随着井下开采规模不断增加，井下掘进面爆破后的通风排烟通过局扇进行排烟，爆破后开启掘进面局扇，为了将烟气全部排出，通常局扇的开启运行时间过长，尤其是独头掘进面局扇长期运行，而实际检测排烟时间则较短就可以将工作面炮烟排完，达到标准工作环境，造成局扇仍然处于运行状态，增大能耗和局扇的磨损，降低局扇的使用寿命。同时由于井下掘进面的范围较大，存在井下烟气各处的浓度不同，而实际局扇的设置数量有限，过长的排烟时间也不能将井下不同位置处的烟气完全排出，井下环境仍存在一定的安全隐患。


技术实现要素：

3.针对上述存在的问题，本实用新型旨在提供一种随井下烟气浓度自动启停的局部通风机，其能针对性的将井下烟气快速排出，以降低排风机的能耗和磨损，确保井下作业环境的安全。
4.为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：一种随井下烟气浓度自动启停的局部通风机，包括通风机本体，所述通风机具有进风口、排风口、风机叶轮及驱动电机，其特征在于：在所述进风口处设置有烟气检测装置，在井外设置有与所述烟气检测装置电性连接的自动控制系统，并在所述进风口处设置有根据井下烟气浓度的方位而自动调节所述进风口进风方向的调节机构。
5.优选的，所述调节机构包括密封连接在所述进风口外侧且相较于进风口可在空间内任意方向旋转的导风罩，所述导风罩与进风口之间共同连接有支撑机构，在所述导风罩与所述进风口之间还设置有驱动导风罩旋转的驱动机构，所述烟气检测装置设置在所述导风罩的外端口处。
6.优选的，所述支撑机构包括在所述导风罩和进风口的相近端口处依次设置的第一支撑环板和第二支撑环板，并且两者均延伸至导风罩和进风口的外部，所述第一支撑环板和第二支撑环板内均依次沿周向间距设置有端部相接的第一支撑杆和第二支撑杆，所述第一支撑杆相接处设置有外球体，所述第二支撑杆相接处设置有将所述外球体嵌入且旋转的球壳，并在所述第一支撑环板和第二支撑环板之间设置有波纹密封管。
7.优选的，所述驱动机构为沿周向方向且两端依次铰接在所述第一支撑环板和第二支撑环板上的调节气缸，每个所述调节气缸均与自动控制系统连接。
8.优选的，所述烟气检测装置为沿周向间距设置在所述导风罩外端口处的烟气检测探头，并且每个所述烟气检测探头均与所述调节气缸一一对应。
9.本实用新型的有益效果是：该排风机具有的导风罩能在不同方向设置的烟气检测
探头实时检测浓度的基础上，自动调整其排烟方向，将井下浓度较高的位置处的烟气进行针对性的排出，并且其能跟随烟气的飘散不断调节其排烟方向，以较快的排烟方式将井下烟气快速排出，降低排风机的能耗和磨损，以及确保井下烟气浓度整体上处于安全的浓度值以下。
附图说明
10.图1为本实用新型通风机侧视结构图。
11.图2为本实用新型导风罩与进风口连接结构截面图。
12.图3为本实用新型第一支撑环板侧视图。
13.图4为本实用新型第二支撑环板侧视图。
14.图5为本实用新型导风罩与排风机本体倾斜状态示意图。
15.图6为本实用新型通风机自动启停控制电路原理图(图中pv电压表、 d1-d2指示灯、l1-l3相线电源、zk空开、fr热继电器、sa转换开关、fu 熔断器、sb1停止按钮、sb2启动按钮、km接触器、tt一氧化碳检测器探头、kt变压器、kzx气体报警控制箱、m风机电机)。
具体实施方式
16.为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的描述。
17.参照附图1～6所示的一种随井下烟气浓度自动启停的局部通风机，包括通风机本体，所述通风机10具有进风口101、排风口102、风机叶轮及驱动电机。其中风机叶轮和驱动电机在图中未示出。排风时通过驱动电机驱动风机叶轮高速旋转，将井下烟气从进风口101吸入，从排风口102排出。
18.为了解决因井下烟气的浓度降低到安全值后风机的空转造成能耗的增加和风机的磨损、以及烟气浓度(尤其是一氧化碳等有毒气体)还未下降到安全值前风机停转而造成施工人员下井后中毒的风险，因此，在所述进风口101处设置有烟气检测装置，在井外设置有与所述烟气检测装置电性连接的自动控制系统，通过烟气检测装置实时检测井下烟气浓度的下降状态，反馈到自动控制系统中，准确的控制风机的启停和排烟时长，其能有效的降低能耗的增加、风机的磨损，同时最主要的保证下井施工人员的安全。
19.具体的，由于井下掘进面的范围较大，存在井下烟气各处的浓度不同，而实际风机的设置数量有限，在通过烟气检测装置检测时不能准确完整的检测整个掘进面内的烟气浓度，进而会造成风机的过早停止或过晚停止，井下环境仍存在一定的安全隐患，因此为了解决该问题，在所述进风口101 处设置有根据井下烟气浓度的方位而自动调节所述进风口101进风方向的调节机构。通过烟气检测装置检测不同方位的浓度，反馈至控制系统中，控制系统控制调节机构做出调整，改变进风口101的进风方向，进而将井下各个位置处的烟气均能排出，并降到统一的安全浓度值以下，提高井下排烟的精确性，并同时提高施工人员下井工作的安全。
20.具体的，如图2所示，所述调节机构包括密封连接在所述进风口101 外侧且相较于进风口101可在空间内任意方向旋转的导风罩1，而通风机本体处于固定的状态。所述导风罩1与进风口101之间共同连接有支撑机构，通过该支撑机构将导风罩1支撑在通风机本体
上。在所述导风罩1与所述进风口101之间还设置有驱动导风罩1旋转的驱动机构，所述烟气检测装置设置在所述导风罩1的外端口处。通过导风罩1的外端口处设置的烟气检测装置分别检测导风罩1外侧不同方位处的烟气的实时浓度，并反馈至控制系统，通过控制系统驱使驱动机构作用，驱动导风罩1朝向烟气浓度较高的方向旋转，进而能快速的且针对性的将该位置处的烟气排出，以降低其烟气浓度。由于烟气在通过排风机排出的过程中，井下烟气会不断的飘散，因此通过上述方式能不断的调整导风罩1的导风方向，持续“扑捉”浓度较高的烟气，并快速排出。其相较于固定式的排风方式能准确快速的降低井下烟气的整体浓度，缩短排烟时长，并节省排烟能耗。
21.具体的，如图2所示，所述支撑机构包括在所述导风罩1和进风口101 的相近端口处依次设置的第一支撑环板2和第二支撑环板3，并且两者均延伸至导风罩1和进风口101的外部，所述第一支撑环板2和第二支撑环板3内均依次沿周向间距设置有端部相接的第一支撑杆21和第二支撑杆 31，所述第一支撑杆21相接处设置有外球体41，所述第二支撑杆31相接处设置有将所述外球体41嵌入且旋转的球壳42，并在所述第一支撑环板 2和第二支撑环板3之间设置有波纹密封管5。上述结构的原理为：通过外球体41与球壳42的嵌入配合，将导风罩1整体支撑在进风口101处，在烟气检测装置的实时检测作用下，通过控制系统驱使驱动机构动作，并在外球体41与球壳42以任意方向自由旋转的基础上，驱使导风罩朝向烟气浓度较高的方向旋转，并实现针对性的排烟作用。而波纹密封管5则配合导风罩1以任意方向的旋转，始终保持导风罩1与进风口101处于密封的状态，避免烟气泄漏。
22.具体的，如图2所示，所述驱动机构为沿周向方向且两端依次铰接在所述第一支撑环板2和第二支撑环板3上的调节气缸6，每个所述调节气缸6均与自动控制系统连接。当烟气检测装置检测到某个方向的烟气浓度过高时反馈至控制系统，控制系统控制相应位置的调节气缸6收缩，驱使导风罩1朝向该方位旋转，进行烟气的排出。而其与位置处的调节气缸6 则优选的处于自由伸缩的状态，避免对收缩状态的调节气缸6造成干涉。
23.具体的，如图1、3、5所示，所述烟气检测装置为沿周向间距设置在所述导风罩1外端口处的烟气检测探头8(优选为一氧化碳检测传感器)，并且每个所述烟气检测探头8均与所述调节气缸6一一对应。优选的，每个所述烟气检测探头8均通过伸缩套筒9铰接在导风罩1的外端口处，通过伸缩套筒的伸长作用，可实现更大范围内的烟气浓度的检测作用，加快烟气排出，而伸缩套筒9的铰接结构可将每个烟气检测探头8均翻折至导风罩1的端口内，避免在未使用时对烟气检测探头造成的撞击损坏。
24.本实用新型的原理是：通过导风罩1外端口处不同方位的多个烟气检测探头8检测井下掘进面不同方位处的烟气浓度，并分别反馈至控制系统中，控制系统控制相应侧的调节气缸6，驱使导风罩1朝向烟气浓度较高的方向旋转，并针对性的进行烟气的排放。
25.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。