關(guān)于生產(chǎn)系統(tǒng)自動噴霧降塵的研究

賈建閣　焦志軍　白磊　劉立輝

摘 要：煤礦皮帶運輸系統(tǒng)的煤塵問題一直困擾著人們。煤塵大對職工身體健康及環(huán)境設(shè)備衛(wèi)生都有不良影響，如果降塵噴霧過小，起不到降塵效果，而過大，則造成原煤含水量超標(biāo)，是個兩難的問題。現(xiàn)在旬邑縣中達(dá)燕家河煤礦井下采煤工作面條件較好，皮帶上絕大部分都是粉煤，幾乎沒有矸石，給皮帶運輸帶來極大便利。但同時由于原煤所占比重大，矸石少，煤比較干，造成煤塵較多，給環(huán)境衛(wèi)生及安全帶來一定影響。為了降低產(chǎn)塵，而又不額外增加人員清理衛(wèi)生，該礦機(jī)電部門主要領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行了可行性研究與分析。

關(guān)鍵詞：生產(chǎn) 自動噴霧 煤塵

中圖分類號：TD714 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）07（a）-0091-02

在每條皮帶增加一套礦用自動灑水降塵裝置，該裝置根據(jù)粉塵濃度控制灑水降塵，適用于煤礦井下工作面、井底煤倉及運輸大巷等工作場所。系統(tǒng)主要由煤礦粉塵傳感器、控制器、電磁閥、噴頭、水管等組成。當(dāng)監(jiān)視場所粉塵濃度超過粉塵傳感器設(shè)定的報警值時，粉塵傳感器產(chǎn)生一個控制信號，通過傳輸電纜傳至隔爆兼本安型多路電源，由隔爆兼本安多電源內(nèi)的繼電器打開電磁閥對工作場所進(jìn)行灑水，降低工作場所的粉塵，當(dāng)粉塵傳感器回復(fù)到正常工作狀態(tài)時，停止灑水。另外為便于集控室操作人員知道現(xiàn)場電磁閥工作情況，又在每條皮帶安裝一套KZX-48K礦用隔爆兼本安型可編程控制箱，作為分站，用于集控室操作人員手動控制現(xiàn)場電磁閥及采集電磁閥運行反饋。在集控室安設(shè)一臺KZX-43K礦用隔爆兼本安型可編程控制箱作為集控操作主站，用于與現(xiàn)場5臺分站通過內(nèi)置的MODBUS_RTU協(xié)議進(jìn)行通訊，顯示5臺分站的運行狀態(tài)并且控制5臺分站。這樣，兩種方式配合使用，就能很好地達(dá)到皮帶運輸系統(tǒng)中降塵的目的。

ZP660—K礦用自動灑水降塵控制器主機(jī)，適用于煤礦井下，用于噴霧降塵的自動控制。控制器通過其傳感器的輸入信號，控制噴灑管路中電磁閥或電動球閥的開啟與關(guān)閉，達(dá)到降塵的目的。 控制器外殼采用A3鋼板焊接成型，安全可靠，堅固耐用；控制器內(nèi)部控制線路板采用微電腦芯片控制，不僅具有定時噴灑、延時調(diào)整、工作模式及控制模式設(shè)定等功能，還便于用戶在使用中對某些參數(shù)進(jìn)行修改，真正達(dá)到用戶使用目的，控制器還具有工作狀態(tài)顯示、遙控調(diào)校等功能，便于用戶更好地使用與維護(hù)。

KC02-MD礦用本安型模塊化可編程控制器（PLC）是一款以《煤礦安全規(guī)程》為依據(jù)、具有礦用本質(zhì)安全特性的通用型PLC， 該產(chǎn)品不僅具有工業(yè)PLC的所有功能而且還具有煤礦設(shè)備需要的專用接口，符合“礦用本質(zhì)安全型設(shè)備”的規(guī)定，在煤塵、瓦斯等危險環(huán)境中不需要采取任何隔爆措施，可以直接在本安腔體中使用。模塊化設(shè)計，體積小、組合自由、擴(kuò)展方便；具有出色的抗干擾能力與極高的可靠性。

KZX系列礦用隔爆兼本安型可編程控制箱，以《煤礦安全規(guī)程》為依據(jù)，嚴(yán)格執(zhí)行GB 3836.1-2010、GB 3836.2-2010與GB 3836.4-2010標(biāo)準(zhǔn)，是一款結(jié)構(gòu)緊湊、功能強(qiáng)大的防爆型電氣控制箱。該產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)上采用隔爆腔和本安腔于一體的防爆型式，隔爆腔與本安腔之間使用過線電纜連接，每個腔體兩邊都有一組喇叭嘴用于外接信號。該控制箱以本安型可編程控制器和本安型人機(jī)界面為控制核心，直接放置于本安腔體內(nèi)，功能模塊配置靈活、輸入輸出接口豐富、多級遠(yuǎn)程通訊、顯示操作簡單。隔爆腔體內(nèi)放置輸出本質(zhì)安全型電源（給本安設(shè)備供電）及控制繼電器（輸出控制非本安設(shè)備）等。產(chǎn)品特點：集隔爆與本安兩種防爆型式于一體，結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕。采用本安型可編程控制器和本安型人機(jī)界面為主要控制部件，安全性能高、操作方便、控制方式靈活、適用范圍廣、通用性強(qiáng)，項目容易移植。

KZX-43K礦用隔爆兼本安型可編程控制箱，以KC02-MD本安型人機(jī)可編程控制器為控制核心，內(nèi)嵌4.3寸彩色觸摸屏、4只不銹鋼操作按鈕與4.3寸觸摸屏觸摸操作、語音輸出等功能，是一款小中型的礦用防爆型控制箱。該控制箱由于采用了較大的液晶觸摸屏，除了作為保護(hù)器用以為，還可以作為集控操作臺。使用液晶屏編輯軟件可設(shè)計出生動直觀的操作界面，顯示系統(tǒng)內(nèi)各分站的運行信息并且可在液晶屏上操作任意一臺分站的啟動、停止，與傳統(tǒng)操作臺相比，體積小、重量輕、便于安裝使用。

KZX-48K礦用隔爆兼本安型可編程控制箱的繼電器并聯(lián)在煤塵傳感器的輸出上。現(xiàn)場設(shè)備運行后，當(dāng)煤塵濃度較大時，KZJ-K礦用自動噴霧降塵裝置用傳感器動作，發(fā)出信號到ZP660—K礦用自動灑水降塵控制器主機(jī)，主機(jī)驅(qū)動繼電器控制噴霧降塵電磁閥打開，進(jìn)行降塵。當(dāng)現(xiàn)場煤塵不足以驅(qū)動煤塵傳感器時，改由人工操作。在KZX-43K礦用隔爆兼本安型可編程控制箱的觸摸屏上操作對應(yīng)皮帶的電磁閥啟動按鈕，對應(yīng)分站的繼電器動作，從而控制ZP660—K礦用自動灑水降塵控制器主機(jī)動作，驅(qū)動電磁閥打開，同樣可進(jìn)行噴霧降塵。

結(jié)語

此次研究充分利用了兩種可編程控制器的可移植性，讓小控制箱作為控制分站，輸出信號到ZP660—K礦用自動灑水降塵控制器主機(jī)，大的分站因為有液晶觸摸屏，可以很方便地設(shè)計出運行控制界面，作為集控操作主機(jī)。此次研究能有效地降低煤塵且不會造成過度噴水現(xiàn)場，能夠極大地減輕職工勞動強(qiáng)度，具有很強(qiáng)的操作性和推廣性。

參考文獻(xiàn)

[1] 王鵬飛，劉榮華，湯夢，等.煤礦井下高壓噴霧霧化特性及降塵效果試驗研究[J].煤炭學(xué)報，2015，40（9）：2124-2130.

[2] 孟君.綜采工作面氣水噴霧降塵防治技術(shù)及管理研究[D].中國礦業(yè)大學(xué)（北京），2013.

[3] 謝金亮，王花平.噴霧除塵在礦山中的應(yīng)用[J].礦業(yè)快報，2007，（1）：86-87.