專利名稱：圓弧風(fēng)筒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及巷道工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于巷道通風(fēng)的風(fēng)筒。
背景技術(shù)：
目前，用于煤礦巷道掘進(jìn)面等巷道通風(fēng)的風(fēng)筒常置于巷道的下部、中部或中上部， 爆破飛石很容易破壞風(fēng)筒。風(fēng)筒置于巷道頂部有利于避免或減少爆破飛石撞擊風(fēng)筒造成的 損失，但現(xiàn)有風(fēng)筒，其橫截面均為圓形，如授權(quán)公告號為CN 201053541Y的中國實(shí)用新型專 利說明書所公開的風(fēng)筒，圓形風(fēng)筒即使置于巷道頂部也離巷道底面較近，還是容易受到爆 破飛石的損壞。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，為了解決上述問題，為此，本實(shí)用新型提出一種圓弧風(fēng)筒，其安裝后，底 面比圓形風(fēng)筒距巷道底面更遠(yuǎn)，不易被爆破飛石損壞。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的圓弧風(fēng)筒，包括風(fēng)筒主體，所述風(fēng)筒主體通風(fēng)通 道的橫截面為弓形。進(jìn)一步，所述風(fēng)筒主體沿徑向的一端為弧形，另一端平整；進(jìn)一步，所述風(fēng)筒主體沿長度方向的兩端分別沿周向設(shè)置有端圈，所述端圈外包 括有反邊；進(jìn)一步，所述風(fēng)筒主體包括內(nèi)密封層和支撐層，所述支撐層設(shè)置于內(nèi)密封層外表 面；進(jìn)一步，所述支撐層為鋼筋骨架或高強(qiáng)度聚酯纖維層；進(jìn)一步，所述風(fēng)筒主體通風(fēng)通道的橫截面面積與相同通風(fēng)量的圓形風(fēng)筒橫截面面 積相等；所述風(fēng)筒主體通風(fēng)通道的矢高、矢寬和圓心角按以下方法取值設(shè)圓形風(fēng)筒的斷面面積為Si，圓弧風(fēng)筒的斷面面積為S2，si = Ji*D*D/4;式中D-圓形風(fēng)筒直徑，毫米；s2用以下近似公式計算S2 = 31 氺R氺R氺 β/(2* 3i) _sB氺sh/2 = β 氺R氺R/2_sB氺(R-sh) /2 ；式中β-風(fēng)筒上部邊緣圓弧的圓心角，弧度；sB-矢寬，毫米；R-風(fēng)筒上部邊緣圓弧半徑，毫米；式中sh-矢高，毫米；當(dāng)S2 = Sl 時得β *R*R/2-2*R*R*sin(β )/2 = π 氺D氺D/4上式中D為已知數(shù)，R可根據(jù)巷道的凈寬度B及R與B之間的關(guān)系求得(R與B之 間的關(guān)系見《采礦設(shè)計手冊》中第八章《巷道斷面與交叉點(diǎn)設(shè)計》的相關(guān)公式)，所以，可用 牛頓逼近法求解和相應(yīng)的程序可求得β的近似解。根據(jù)sB/(2*R) = sin (β/2)求得sB，根據(jù)(R-sh) /R = COS ( β /2)求得 sh。本實(shí)用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下優(yōu)點(diǎn)對于半圓拱巷道、三心拱巷道及圓弧 拱巷道，在通風(fēng)斷面面積相同的情況下，圓弧風(fēng)筒的底部比圓形風(fēng)筒的底部離巷道底面更 遠(yuǎn)，其理由如下圓形風(fēng)筒的斷面面積si = π *D*D/4 ；圓弧風(fēng)筒的斷面面積s2以下近似公式計算S2 = π 氺R氺R氺 β / (2氺 π ) _sB氺sh/2 = β 氺R氺R/2_sB氺(R-sh) /2 ；式中β-風(fēng)筒上部邊緣圓弧的圓心角，弧度；因?yàn)?sB/(2*R) = sin(3/2)，R-風(fēng)筒上部邊緣圓弧半徑，毫米；所以S2= β *R*R/2_2*R*sin(3/2)*(R_sh)/2在si = s2且R > D ( —般情況下，R遠(yuǎn)大于D)的情況下，容易證得sh < D因?yàn)閟h <D，所以，當(dāng)風(fēng)筒置頂時，圓弧風(fēng)筒的底部可以比圓形風(fēng)筒的底部離巷道 底面更遠(yuǎn)，而離巷道底面越遠(yuǎn)就越不容易被爆破飛石損壞。若將風(fēng)筒置于巷道頂部，由于圓 弧風(fēng)筒能緊貼巷道頂部，所以圓弧風(fēng)筒比圓形風(fēng)筒更安全。圓弧風(fēng)筒適用于半圓拱巷道、三 心拱巷道及圓弧拱巷道。本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)，和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡 述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或 者可以從本實(shí)用新型的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本實(shí)用新型的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過下面的說 明書，權(quán)利要求書，以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用 新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述圖1示出了圓弧風(fēng)筒結(jié)構(gòu)示意圖；圖2示出了圖1的A-A剖視圖示意圖。
具體實(shí)施方式
以下將參照附圖，對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。參見圖1、2，圓弧風(fēng)筒，包括風(fēng)筒主體2，所述風(fēng)筒主體2沿徑向的一端為弧形，另 一端平整，使得風(fēng)筒主體2通風(fēng)通道的橫截面為弓形，所述風(fēng)筒主體2沿長度方向的兩端分 別沿周向設(shè)置有端圈3，所述端圈3外包裹有反邊1 ；所述風(fēng)筒主體3包括內(nèi)密封層和支撐 層，所述支撐層設(shè)置于內(nèi)密封層外表面，所述支撐層為鋼筋骨架或高強(qiáng)度聚酯纖維層；所述風(fēng)筒主體通風(fēng)通道的矢高、矢寬和弧度的取值滿足下列條件巷道拱高與巷道凈寬之比為0. 25，R+c = 0. 904*B ；式中C-風(fēng)筒與巷道頂部的距離，毫米；S2 = β *R*R/2_R*sin (β) /2 ；sB/(2*R) = sin (β /2)；(R-sh) /R = cos ( β /2)；[0043]例如圓弧拱巷道凈寬度為4000mm，巷道凈高為3500mm，所需掘進(jìn)通風(fēng)斷面面積 為282743. 334平方毫米。如果采用圓形風(fēng)筒，則該圓形風(fēng)筒的直徑為600mm，其離巷道底面 的距離小于2900mm;如果采用圓弧風(fēng)筒且設(shè)風(fēng)筒與巷道頂部相距15毫米，該圓弧風(fēng)筒的矢 高sh = 185. 01mm。顯然，采用圓弧風(fēng)筒可使風(fēng)筒底部離巷道底面的距離達(dá)到3314. 99mm。 由于圓弧風(fēng)筒緊貼巷道頂部，所以不容易被爆破飛石損壞。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本實(shí)用新型，顯然，本領(lǐng)域 的技術(shù)人員可以對本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這 樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之 內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求圓弧風(fēng)筒，包括風(fēng)筒主體，其特征在于所述風(fēng)筒主體通風(fēng)通道的橫截面為弓形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓弧風(fēng)筒，其特征在于所述風(fēng)筒主體沿徑向的一端為弧形，另一端平整。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓弧風(fēng)筒，其特征在于所述風(fēng)筒主體沿長度方向的兩端分 別沿周向設(shè)置有端圈，所述端圈外包裹有反邊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述圓弧風(fēng)筒，其特征在于所述風(fēng)筒主體包括內(nèi)密封層和支撐層， 所述支撐層設(shè)置于內(nèi)密封層外表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述圓弧風(fēng)筒，其特征在于所述支撐層為鋼筋骨架或高強(qiáng)度聚酯 纖維層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的圓弧風(fēng)筒，其特征在于所述風(fēng)筒主體通風(fēng)通 道的橫截面面積與相同通風(fēng)量的圓形風(fēng)筒橫截面面積相等。
專利摘要本實(shí)用新型涉及巷道工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于巷道通風(fēng)的風(fēng)筒，其安裝后，底面比圓形風(fēng)筒距巷道底面更遠(yuǎn)，不易被爆破飛石損壞；本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的圓弧風(fēng)筒，包括風(fēng)筒主體，所述風(fēng)筒主體沿徑向的一端為弧形，另一端平整，使得所述風(fēng)筒主體通風(fēng)通道的橫截面為弓形；在通風(fēng)斷面面積相同的情況下，圓弧風(fēng)筒的底部比圓形風(fēng)筒的底部離巷道底面更遠(yuǎn)，因此本實(shí)用新型的圓弧風(fēng)筒適用于半圓拱巷道、三心拱巷道及圓弧拱巷道。
文檔編號E21F1/04GK201705380SQ201020207909
公開日2011年1月12日 申請日期2010年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月28日
發(fā)明者劉富安, 涂建山, 謝家鵬, 鄧志學(xué), 黃福盛 申請人:重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院;四川省華鎣山煤業(yè)股份有限公司綠水洞煤礦