[發明專利]一種間接測定礦井回風井風量的裝置及方法

有效

• 申請號: 201610106414.1
• 申請日: 2016-02-26
• 公開（公告）號: CN105737913B
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 黃壽元;李剛;吳將有;吳峰;蔡建華;任甲澤
• 申請（專利權）人: 中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司
• 主分類號: G01F1/37
• 分類號: G01F1/37
• 代理公司: 馬鞍山市金橋專利代理有限公司 34111
• 代理人: 常前發;奚志鵬

本發明公開了一種間接測定礦井回風井風量的裝置及方法，該裝置是由感壓與導壓組件、測壓組件、通風在線監測系統（14）組合構成。感壓與導壓組件包括外環（1）、中間環（2）、內環（2’），外環（1）的內側側面設有感靜壓孔（3），中間環(2)、內環(2’)的底部設有感全壓孔（4）；測壓組件由帶刻度的靜壓U型管（12）、全壓U型管（12＇）、靜壓壓力傳感器（13）、全壓壓力傳感器（13＇）、靜壓三通（11）、全壓三通（11＇）構成。風流壓力經導壓軟管（10，10＇）與U型管（12、12＇）及壓力傳感器（13、13＇）連接以測定全壓與靜壓，再根據公式計算出回風井風量。本發明具有測定安全可靠、操作簡便、實用性強、測量數據準確、風量計算簡單等優點，避免了回風井井口直接測定風量的安全風險。

技術領域

本發明涉及一種風井風量的檢測裝置及方法，特別是涉及地下礦山回風井風量的檢測裝置及方法，對礦井主回風井總風量測定尤為適用。

背景技術

通風系統風量測定是礦山通風部門日常管理工作的基本內容之一，而對于礦井回風井風量測定傳統的方法是采用電子式或機械式風速儀表在井下、井口或井下井口同時測定，建立了通風在線監測系統的礦山則在回風井筒內(井口無風機)或地表風機進出風段布置風速傳感器監測風量，但上述風量測定方法存在以下主要問題：

(1)若在井下測定回風井風量，必須測定井下與回風井貫通的各風路分支風量，再求和才能得出排出回風井風量，這對于井下多分段與回風井貫通時，其測定工作量大、耗時費力，存在各測點風量的平均風速測定誤差大，而各測定風量累加求回風井總風量時再次將誤差放大，尤其是若上部空區有漏風，空區進入回風井的漏風無法直接測定，當漏風較大則只有繼續選擇在井口測定回風井總風量以分析空區漏風量大小。

(2)若在井口或井下井口同時測定回風井風量，根據選擇人工測風還是自動監測風量以及井筒口有無風機情況從以下三個方面分析目前回風井風量測定方法存在的主要問題：

①若采取人工測風且井筒地表無風機，因回風井是井下粉塵、柴油鏟運機、皮卡車等無軌設備尾氣、采掘作業炮煙等有毒有害氣體匯集排出地表的總通道，回風井尤其是主回風井風速達到10m/s以上，人工測風存在有毒有害氣體中毒、跌落風井安全風險。通風實踐中為了安全保障，采用風速儀表在井筒出口同一通風斷面內測定幾個點風速再求平均風速，但是井口風流不穩定，所測的點風速或平均風速誤差很大；同時回風井回風相對濕度幾乎達到100％飽和狀態，其粉塵、炮煙、濕度不僅影響風速儀表的測定精度與可靠性，而且危害測定人員的呼吸健康。

②若采取人工測風且井筒地表安裝風機，風機進風段風流較為平穩，一般選取在風機進風段測定，但是進風段距離風井位置較短，風機運行進風段風速可高達20m/s以上，巷道地面濕滑水霧又大，視野模糊，人工測風時稍有不慎可能跌落風井；當然同樣存在粉塵、炮煙、濕度影響風速儀表的測定精度與可靠性、危害測定人員的呼吸健康問題；

③若采取自動監測風量，普遍的做法是在井筒內或者風機進出口直接安裝風速傳感器，但風速傳感器只能采集通風斷面的1個點風速，更重要的是回風井污風水霧、粉塵成為風速傳感器采集數據精度、使用壽命的瓶頸，直接降低通風在線監測系統數據的穩定可靠性，相應也增加了后期風速傳感器的維護管理成本。因此，有關科研企事業單位提出了一些有益改進，如徐州博聯科技有限公司的“雙均靜壓環風量檢測儀”的實用新型專利中“采用了兩個靜壓環，測定兩點靜壓差，由可編程控制系統接收靜壓差信號并加以運算便可計算出風量”，從原理上分析它是在風機進風段布點，根據靜壓法計算出風量，僅適用于地表有風機情況以及只能測定靜壓參數。本發明擬申請的裝置及方法是直接測定該通風斷面的靜壓及全壓(包括靜壓及動壓)，經簡單計算便可得到風量，測定數據準確，并增設簡單實用的U型管測壓組件與壓力傳感器互為冗余，既滿足通風技術人員通風現場日常巡檢要求，又能滿足礦井通風系統的遠程集中監控管理，同時提高了通風在線監測系統的穩定可靠性及經濟性。

發明內容