斜坡道三段式压抽通风系统
技术领域
本发明涉及斜坡道通风技术领域，具体为斜坡道三段式压抽通风系统。
背景技术
斜坡道开拓是大中型金属矿山最常用的开拓方式之一。随着矿山向深部开采的转移，斜坡道的距离越来越长，斜坡道的转弯和中段联巷开口也越来越多，斜坡道的通风网络复杂，通风阻力加大，通风不畅，致使无轨设备的油烟和运输产生的扬尘难以排除，特别是在高海拔地区低压缺氧的状态下，斜坡道供风不足，无轨运输设备燃油燃烧不充分，产生大量一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)等有害气体，动力不足甚至熄火。这些问题严重影响了矿山斜坡道的作业环境空气质量，降低了矿山斜坡道的运输效率，对工人职业卫生健康和安全生产造成严重威胁。
发明内容
本发明的目的在于提供斜坡道三段式压抽通风系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
斜坡道三段式压抽通风系统，包括上部斜坡道，所述上部斜坡道中安装有压入式主风扇，所述上部斜坡道的末端连接有若干段中部斜坡道，所述中部斜坡道中设置有第一通风机构，所述中部斜坡道的末端通过过渡坡道连接有若干段深部斜坡道，所述深部斜坡道中设置有第二通风机构。
优选的，所述压入式主风扇设置在上部斜坡道的中段位置，所述上部斜坡道的内侧壁上扩刷硐室，所述压入式主风扇采用无墙风机安装方式安装在硐室中。
优选的，所述第二通风机构包括主回风井，所述主回风井的顶端与地表相连通，并安装有地表主风扇，所述第一通风机构包括中部回风井，所述中部回风井的顶端连通有回风平巷，所述回风平巷远离中部回风井的一端与主回风井相连通，所述回风平巷中安装有抽出式辅风扇。
优选的，多段中部斜坡道的底端连接有进风平巷，所述进风平巷顶端连接有进风竖井，所述进风竖井的顶端与地表相连通。
优选的，所述中部斜坡道的中段位置通过中部联络巷与中部回风井相贯通，所述深部斜坡道的中段位置通过深部联络巷与主回风井相贯通。
优选的，所述中部联络巷中安装有第一调节风窗，所述深部联络巷中安装有第二调节风窗。
优选的，斜坡道口的进风量按排除柴油烟需风量来计算，计算式如下：
式中：Qs—排除柴油设备油烟所需风量，m3/s；
qs—柴油设备单位功率风量指标，3.5～4.0m3/min；
N—柴油设备按作业时间比例计算的功率总数，kW。
优选的，所述抽出式辅风扇的排风量占斜坡道总风量的1/3以上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过采用斜坡道三段压抽混合式通风方式，并在中部分段抽出部分污风和补充部分新鲜风流，利用主回风井、地表主扇将污风排出地表，有效解决了高海拔特长距离斜坡道通风气压低、氧气不足、通风阻力大、风网复杂、风流难以控制、尾气和粉尘易聚集等问题，改善了斜坡道内空气质量，起到了一定的增压作用，保证了斜坡道内作业人员身体健康和无轨运输设备正常运行。
附图说明
图1为斜坡道三段式压抽通风系统的结构示意图。
图中：1-上部斜坡道，2-压入式主风扇，3-中部斜坡道，4-过渡坡道，5-深部斜坡道，6-中部联络巷，7-中部回风井，8-回风平巷，9-抽出式辅风扇，10-第一调节风窗，11-进风平巷，12-进风竖井，13-深部联络巷，14-主回风井，15-地表主风扇，16-第二调节风窗。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：斜坡道三段式压抽通风系统，包括上部斜坡道1，所述上部斜坡道1中安装有压入式主风扇2，所述上部斜坡道1的末端连接有若干段中部斜坡道3，所述中部斜坡道3中设置有第一通风机构，所述中部斜坡道3的末端通过过渡坡道4连接有若干段深部斜坡道5，所述深部斜坡道5中设置有第二通风机构。
所述压入式主风扇2设置在上部斜坡道1的中段位置，所述上部斜坡道1的内侧壁上扩刷硐室，所述压入式主风扇2采用无墙风机安装方式安装在硐室中，避免干扰正常的运输作业。
所述第二通风机构包括主回风井14，所述主回风井14的顶端与地表相连通，并安装有地表主风扇15，地表主风扇15要满足整个斜坡道风量的排出能力，并与中部抽出式辅扇9相匹配，满足中部分段污风接力排出的同时满足主回风井14负责的深部斜坡道的通风能力，所述第一通风机构包括中部回风井7，所述中部回风井7的顶端连通有回风平巷8，所述回风平巷8远离中部回风井7的一端与主回风井14相连通，所述回风平巷8中安装有抽出式辅风扇9。
多段中部斜坡道3的底端连接有进风平巷11，所述进风平巷11顶端连接有进风竖井12，所述进风竖井12的顶端与地表相连通，为斜坡道补充新鲜气流，避免尾气和粉尘的积聚，为了增强和调节进风竖井12的进风能力，进风竖井12的顶端设有压入式轴流风扇。
所述中部斜坡道3的中段位置通过中部联络巷6与中部回风井7相贯通，所述深部斜坡道5的中段位置通过深部联络巷13与主回风井14相贯通。
所述中部联络巷6中安装有第一调节风窗10，所述深部联络巷13中安装有第二调节风窗16，调节风窗能够调节各段污风回风量。
斜坡道口的进风量按排除柴油烟需风量来计算，计算式如下：
式中：Qs—排除柴油设备油烟所需风量，m3/s；
qs—柴油设备单位功率风量指标，3.5～4.0m3/min；
N—柴油设备按作业时间比例计算的功率总数，kW。
所述抽出式辅风扇9的排风量占斜坡道总风量的1/3以上，并需要考虑中部回风井7的排风能力、进风竖井12的进风能力，以达到斜坡道中部尾气和排尘的净化效果。
本发明的工作原理：通过压入式主风扇2进风，中部斜坡道3通过中部联络巷6、回风平巷8与主回风井14相连通，并在抽出式辅风扇9的作用下，使部分污风排出，并通过进风平巷11通入部分新鲜空气，而深部斜坡道5通过深部联络巷13与主回风井14相连通，将大部分污风排出。
例如西部地区某铅锌矿，采用平硐+千米竖井/盲竖井+斜坡道联合开拓，地处高海拔地区，斜坡道口海拔3065m。其斜坡道垂直深度为843m，总长度超过8km，是人员、材料、矿石的主要运输通道之一。由于斜坡道特长距离通风，阻力较大，采用单独的抽出式通风，难以满足斜坡道通风需求，极易造成尾气和粉尘集聚，影响生产作业。
矿山地处高海拔地区气压低，长距离通风阻力较大，采用本发明的压抽联合通风方式，设置三段式压抽联合通风，上部分段为压入式通风，中部分段为抽出式通风，通过2828m回风平巷排入主风井，并在2702m中段把竖井进风作为新鲜风进入斜坡道，避免尾气和粉尘的集聚。深部分段为地表抽出式通风，深部斜坡道与主回风井直接贯通，由地表主扇抽出地表。
斜坡进风量按排除柴油烟需风量来计算，设计进风量取80m3/s。为保证斜坡道正常进风，在上部分段设置压入式风机。选择K40-8NO.22-110kW抽出式主扇，安装于斜坡道上部分段，采用无墙风机安装方式。
中部分段污风经由2552-2882m中部回风井抽至2882m中段，经2882m回风平巷进入主回风井。中部回风井与斜坡道贯穿，在贯穿联巷处设置调节风窗。竖井进风经2702m中段平巷进入的斜坡道，补充新鲜风量。设计2882m抽出式辅扇为K40-4NO.14-90kW，排出风量为40m3/s，竖井进风量为25m3/s。
深部分段斜坡道与主回风井通过联络巷直接贯穿，利用地表主扇把污风抽出地表。设计地表主扇为DK40-6NO.21-2×200kW，回风量为105m3/s。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
