[发明专利]一种抗吸扁高强度负压风筒系统及施工方法

说明书

本发明公开了一种抗吸扁高强度负压风筒系统及施工方法，其中负压风筒系统包括：风筒，其具有基布材质的筒体、若干个骨架和若干个吊扣部件；用于连接每个吊扣部件的悬挂部件，将风筒悬挂在巷道上使风筒形成的形状与巷道的形状保持一致，即风筒形成有直线段和弯曲段；反力部件，包括若干个拉绳，其中每个拉绳的一端连接在风筒的弯曲段的骨架上或/和连接在位于弯曲段气流流入端的直线段骨架上，另一端连接在巷道上；每个拉绳的方向相对风筒的轴线倾斜设置并朝向气流的来流方向。该负压风筒系统结构简单、安装方便，能够针对巷道在遇到需要风筒弯曲的工况时，在使用过程中不会被顺风方向气流产生的黏性力即拉力拉坏吸扁，能够达到较高的强度，可靠性高。

技术领域

本发明涉及一种风筒系统，特别涉及一种用于煤矿、隧道、地铁工程等作业的负压风筒系统及施工方法。

背景技术

风筒是指引导风流沿着一定方向流动的管道，用于煤矿、隧道、地铁工程、井下局部引导风流沿着一定方向流动的柔性管道。根据风筒筒体内外的压力差，风筒分为正压风筒和负压风筒；正压风筒是指风筒工作时，筒体内的大气压力高于筒体外大气压力的风筒，一般用于压入式导向通风；负压风筒则是指风筒工作时，筒体内的大气压力低于筒体内的大气压力，一般用于抽出式导向通风。

目前的负压风筒系统，包括筒体，连接筒体的风机，该筒体外表面外设有若干个金属骨架，筒体上通过扣环和膨胀螺栓固定在巷道顶壁。但是现有的负压风筒如果采用金属材质如铁质风筒，那么其重量会非常笨重，加上一般采用分段结构，在移动和连接也比较麻烦，安装非常困难，成本也较高。

针对上述金属材质风筒而言，目前已经在巷道采用了柔性的材质风筒，大大减少了重量，同时也便于运输和安装，该风筒由于是柔性的结构，间隔具有骨架，用于对风筒进行悬挂，该负压风筒在使用时，其风筒内壁会受到来自顺风方向风的拉力(即风筒内壁受到黏性摩擦而产生的纵向力)，当风筒处于水平的平直状态时，其风筒内壁所受到的拉力被骨架的刚性结构产生的力所抵消，因此其风筒的工作稳定性会非常好，但是由于井下条件复杂，难免出现巷道水平转弯、斜坡以及甚至在竖直平面需要转弯的工况，因此，在遇到需要转弯的位置，其风风筒内壁所受到的拉力并不能被风筒骨架的支撑力方向不一致，并不能相互抵消，同时该负压风筒由于弯曲，通风截面积减少，压力陡增，该位置的风筒部分就处于“游离状态”，容易产生被拉坏吸扁的现象，并导致无法实施抽风工作。

以Φ800负压风筒为例：当风筒以低负压采空区抽放负压,一般在2000-3000Pa，按照最大值5000Pa进行设计和计算，其顺风流方向风机对风筒施加的最大拉力值F＝风筒截面积×风机压强，即：

F＝0.4×0.4×3.14×5000＝2512N，约等于256公斤。

该风筒受到的拉力值能够瞬间将负压风筒破坏。

因此，函待解决上述针对巷道在遇到需要风筒弯曲的工况时，负压风筒在使用过程中容易被顺风方向风产生的拉力拉坏吸扁的现象。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的负压风筒安装在巷道内时，在遇到需要风筒弯曲部分，该负压风筒在使用过程中容易被顺风方向风产生的拉力拉坏吸扁的技术问题，而提供一种抗吸扁高强度负压风筒系统，结构强度高、安装拆卸方便的负压风筒系统，同时还提供了一种便于安装、拆卸高强度负压风筒系统的施工方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种抗吸扁高强度负压风筒系统，包括：

风筒，包括基布材质的筒体，设于所述筒体上的若干个骨架和若干个吊扣部件；

悬挂部件，用于连接每个所述吊扣部件，并将所述风筒悬挂在巷道上，使所述风筒形成的形状与巷道的形状保持一致，即所述风筒形成包括有直线段和弯曲段的形状；