專利名稱：圓弧風(fēng)筒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實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。

實用新型內(nèi)容有鑒于此，為了解決上述問題，為此，本實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。本實用新型的目的是這樣實現(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。進一步，所述風(fēng)筒主體沿徑向的一端為弧形，另一端平整；進一步，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；進一步，所述支撐層為鋼筋骨架或高強度聚酯纖維層；進一步，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。本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下優(yōu)點對于半圓拱巷道、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；因為 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因為sh <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。本實用新型的其他優(yōu)點、目標(biāo)，和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡 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 者可以從本實用新型的實踐中得到教導(dǎo)。本實用新型的目標(biāo)和其他優(yōu)點可以通過下面的說 明書，權(quán)利要求書，以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用 新型作進一步的詳細(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。
具體實施方式
以下將參照附圖，對本實用新型的優(yōu)選實施例進行詳細(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。以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并不用于限制本實用新型，顯然，本領(lǐng)域 的技術(shù)人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這 樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之 內(nèi)，則本實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；本實用新型的目的是這樣實現(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