一种高瓦斯隧道通风装置的制作方法

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本实用新型属于矿井或隧道中或其自身的安全装置领域，具体涉及一种高瓦斯隧道通风装置。


背景技术：

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在隧道工程建设中，当遇到含有煤体围岩时，必须考虑瓦斯对人员、机具的影响。根据隧道瓦斯内的浓度可分为高瓦斯隧道、低瓦斯隧道和瓦斯突出隧道三种。当瓦斯在隧道内达到一定浓度时，会导致施工人员呼吸困难，身体不适，甚至遇到火星或静电发生爆炸。为降低隧道工作区内的瓦斯浓度，最有效也最直接的方式就是对工作区通风。
[0003]
经研究发现，公路隧道内的瓦斯一般是采用压入式通风。该方法虽然给工作区提供了新鲜的空气，但瓦斯并未在第一时间离开工作区，可能在附近某个角落或者塌穴处积聚，造成了潜在的危险。
[0004]
目前许多学者对瓦斯隧道通风装置进行了研究，实用新型专利(授权公告号cn 209724407 u)公开了一种隧道施工预防瓦斯积聚设施，该设施采用三叉形风管，顶部设有风流扩散器，但该装置不能移动，转动，单一采用压入式通风，不能按需通风。实用新型专利(授权公告号cn 209413930 u)公开了一种高瓦斯隧道通风装置，该装置可使风管沿隧道轴线滑行，可避免爆破前将风管拆除，但风管通风位置角度固定，对于隧道侧边或者塌穴处通风不利。


技术实现要素：

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有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种高瓦斯隧道通风装置，
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为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
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一种高瓦斯隧道通风装置，包括支架系统与通风车；支架系统主要由水平滑槽以及拱架组成，水平滑槽有两个，沿隧道轴向分别设置在隧道的两侧，各水平滑槽上对应设有滑车，横跨隧道掌子面的弧形拱架的两端对应安装在两个滑车上。
[0008]
通风车主要由走行车体、升降装置、转盘以及抽风机组成；其中走行车体抱在拱架上并通过其上的滚轮沿拱架行走，升降装置设置在走行车体顶部，转盘设置在升降装置上并由升降装置驱动升降，抽风机通过安装架设置在转盘的顶部并由转盘带动转动。
[0009]
安装架上设有瓦斯浓度检测装置与喷水口，喷水口与隧道内的高压水管相连接。
[0010]
进一步，走形车体上具有驱动电机ⅰ以及向驱动电机ⅰ供电的蓄电池组，驱动电机ⅰ的输出端与滚轮相连并驱动滚轮转动。
[0011]
进一步，升降装置主要由驱动电机ⅱ、驱动齿轮以及升降齿条组成，其中升降齿条套装在安装柱上，安装柱固设在走形车体上，驱动电机ⅱ通过支架固设在走形车体上，驱动电机ⅱ的输出端与驱动齿轮相连以控制驱动齿轮的转动，驱动齿轮与升降齿条相啮合，在驱动齿轮的驱动下，升降齿条可沿安装柱上下移动。
[0012]
进一步，转盘主要由马达、蜗杆以及回转轴承组成，马达与蜗杆相连并驱动蜗杆转
动，回转轴承中的有齿外圈与蜗杆相啮合，马达、蜗杆以及回转轴承中的内圈固设在升降齿条的顶端。
[0013]
进一步，支架系统还包括滑槽架，各水平滑槽通过滑槽架支设在隧道内的侧面处。
[0014]
进一步，抽风机通过伸缩式软管与隧道内的排风管相接。
[0015]
进一步，瓦斯浓度检测装置有两个，对应设置在安装架的两侧。
[0016]
进一步，喷水口至少有三个，间隔排列在安装架的顶部。
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本实用新型的有益效果在于：
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该装置可根据瓦斯浓度检测结果来调整抽风机的高度及方位，实现了灵活通风，不留瓦斯积聚死角，一定程度上实现了自动化控制，提高了通风效率。喷水口可实现全方位喷水降尘，使风机不易堵塞。
[0019]
本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
[0020]
为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作优选的详细描述，其中：
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图1为本实用新型在隧道内的布置示意图；
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图2为图1的a向视图；
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图3为通风车的结构示意图；
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图4为走行车体的结构示意图；
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图5为转盘的结构示意图；
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图6为控制原理图。
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附图标记：
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水平滑槽1、拱架2、滑车3、走行车体4、升降装置5、转盘6、抽风机7、安装架8、瓦斯浓度检测装置9、喷水口10、滑槽架11、伸缩式软管12；滚轮401、信号接收处理器402；驱动电机ⅱ501、驱动齿轮502、升降齿条503、安装柱504、支架505、安装平台506；马达601、蜗杆602、回转轴承603、有齿外圈6031、无齿内圈6032。
具体实施方式
[0029]
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0030]
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩
小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
[0031]
本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0032]
请参阅图1～图6，为一种高瓦斯隧道通风装置，包括支架系统与通风车；支架系统主要由水平滑槽1以及拱架2组成，水平滑槽1有两个，沿隧道轴向分别设置在隧道的两侧，各水平滑槽1上对应设有滑车3，横跨隧道掌子面的弧形拱架2的两端对应安装在两个滑车3上。两个滑车中，可将一个设置为主动滑车，另一个设置为从动滑车。通过驱动装置驱动滑车沿水平滑槽1移动，即可实现拱架在隧道掘进深度方向的调整。
[0033]
通风车主要由走行车体4、升降装置5、转盘6以及抽风机7组成；其中走行车体4抱在拱架2上并通过其上的滚轮401沿拱架2行走，升降装置5设置在走行车体4的顶部，转盘6设置在升降装置5上并由升降装置5驱动升降，抽风机7通过安装架8设置在转盘6的顶部并由转盘6带动转动。安装架8上设有瓦斯浓度检测装置9与喷水口10，喷水口10与隧道内的高压水管相连接。此处喷水口10与抽风机7的工作位置以及工作方向是由走行车体4、升降装置5以及转盘6对应控制。走行车体4可带动设置于其上的升降装置5、转盘6以及抽风机7等沿弧形拱架2上运行，升降装置5则可对应实现对转盘6以及抽风机7高度的调节，转盘6则可实现抽风机7以及喷水口10角度的调节。
[0034]
具体的，走形车体4上具有驱动电机ⅰ以及向驱动电机ⅰ供电的蓄电池组，驱动电机ⅰ的输出端与滚轮401相连，滚轮401转动由走形车体4上的驱动电机ⅰ驱动，而蓄电池组则作为驱动电机ⅰ的电源。
[0035]
本实施例中的升降装置5主要由驱动电机ⅱ501、驱动齿轮502以及升降齿条503组成，其中升降齿条503套装在安装柱504上，安装柱504固设在走形车体4上，其中驱动电机ⅱ501通过支架505固设在走形车体4上，驱动电机ⅱ501的输出端与驱动齿轮502相连以控制驱动齿轮502的转动，驱动齿轮502与升降齿条503相啮合，在驱动齿轮的驱动下，升降齿条503可沿安装柱504上下移动。此处升降齿条503与安装柱504间滑动配合，安装柱504上也对应设有限制升降齿条503上、下位的限位机构，由驱动电机ⅱ501驱动，驱动齿轮502与升降齿条503相啮合，即可实现升降齿条503沿安装柱504上下移动。
[0036]
本实施例中，升降齿条503的顶部设有安装平台506，用于安装转盘6。转盘6主要由马达601、蜗杆602以及回转轴承603组成，马达601与蜗杆602相连并驱动蜗杆602转动，回转轴承603中的有齿外圈6031与蜗杆602相啮合，而马达601、蜗杆602以及回转轴承中的无齿内圈6032则对应固设在升降齿条顶部的安装平台506上。安装架8固设在回转轴承603的有齿外圈6031顶部，当马达驱动蜗杆602，而蜗杆602又与有齿外圈6031相啮合，即可实现有齿外圈6031的转动，转动的有齿外圈6031带动其上的安装架8偏转，从而实现了抽风机7以及喷水口10的方位调整。
[0037]
本实施例中，支架系统还包括滑槽架11，各水平滑槽的两端对应通过两个滑槽架
11支设在隧道内的侧面处。优选的，滑槽架11的底部具有走行轮，可实现滑槽架11的移动，这样在保证整个装置在隧道内具有较大适用深度的前提下，可对应缩短水平滑槽1的长度。
[0038]
本实施例中，抽风机7通过伸缩式软管12与隧道内的排风管相接。
[0039]
优选的，瓦斯浓度检测装置9至少有两个，对应设置在安装架8的两侧。
[0040]
优选的，喷水口10至少有三个，间隔排列在安装架8的顶部。
[0041]
该通风装置的控制原理为：
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通风车的安装架8上设有瓦斯浓度检测装置9以对应检测隧道内的瓦斯浓度，走行车体4内设有对应接收瓦斯浓度信号的信号接收处理器402，该信号接收处理器402对瓦斯浓度信号处理后，将根据瓦斯具体位置进一步向滑车3、走行车体4、升降装置5以及转盘6处对应发出纵向水平距离(即纵深)、横向距离、垂直高度以及角度信号，通过对应控制滑车3、走行车体4、升降装置5以及转盘6处的动力源来控制各个部件的移动。
[0043]
具体的，行走在水平滑槽1上的(主动)滑车3内设有信号接收器，该信号接收器用以接收从信号接收处理器402处发出的纵向水平距离信号(即“通风车沿隧道进尺方向的走行距离”)；滑车3的驱动装置通过内部的电动机转动达到控制滑车走行距离的目的；当完成指令后自动断开电源。该过程即实现了拱架在隧道掘进深度方向的调整。
[0044]
走行车体4中的信号接收处理器402能从处理后的信号中得到瓦斯在掌子面横向的位置，通过该位置信号将控制蓄电池组向驱动电机ⅰ供电，得电的驱动电机ⅰ将驱动滚轮401转动，即实现了走行车体4在掌子面横向移动的调整；当完成指令后自动断开电源。
[0045]
升降装置5中，驱动电机ⅱ501的电路上设有感应器，信号接收处理器402将高度信号传递驱动电机ⅱ，感应器根据传来的信号控制驱动电机ⅱ的通断和齿轮旋转圈数，进而控制上升下降高度；当完成指令后自动断开电源。
[0046]
对于转盘而言6，信号接收处理器402发来的角度信号将传递至马达开关，马达通电并根据信号开始工作，当完成指令后自动断开电源。
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具体操作步骤：
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1、在隧道掌子面爆破之前，在离隧道5m-10m处，把四个滑槽架11分别布置在隧道边侧，同侧滑槽架11间隔5m左右，然后在滑槽架11上搭建水平滑槽1，接着在两侧的水平滑槽1内安装滑车3，滑车3内设有信号接收器。水平滑槽1可在下一个开挖进尺接长，最终沿隧道轴向方向移动设施安装完成。
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2、把抽风机7固定在安装架8上，安装架8上部布置有喷水口10，左右布置有瓦斯浓度检测装置9。安装架8与转盘6螺栓连接，转盘6与升降装置5相连接，升降装置5安装在走行车体4上。走行车体4套在拱架2上，通过内部的滚轮实现走行。
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3、喷水口10与隧道内的高压水管连接，在隧道灰尘较大时可喷水降尘，防止风机堵塞。
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4、抽风机7的后方连接有伸缩式软管12，该伸缩式软管12与隧道内排风管相连。
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最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。