除塵風機與綜掘機開停閉鎖聯動通風防塵技術研究與應用

蔣金慶

（山東東山王樓煤礦有限公司, 山東 濟寧 272063）

掘進防塵管理一直都是煤礦粉塵防治的重點，長壓短抽通風除塵是一種較適用于綜掘工作面的除塵技術，前期通過對除塵設備與局部通風設備進行系統優化組合有效地提高了除塵效果[1]。目前除塵設備與綜掘機仍未形成系統關聯，研究、優化二者之間的系統關聯性，能夠進一步提高除塵效果和自動化程度，對保護礦工安全和職業衛生健康具有重要意義。

1 長壓短抽通風除塵應用現狀

綜掘工作面普遍使用振弦式除塵風機進行通風除塵，效果良好，特別在綜掘機截割期間能夠有效除塵。但由于現場管理不到位、工人違章等原因常出現綜掘機作業時除塵風機未正常使用的情況。對此除應加強現場監督管理和工人教育，還需要對綜掘工作面長壓短抽通風除塵進行技術層面的設計，確保除塵風機與綜掘機實現同步投入使用。同時基于綜掘工作面自動化、智能化開采技術的發展趨勢[2]，盡可能通過自動化、智能化遠程控制手段管理好掘進工作面通風除塵。

2 除塵風機與綜掘機開停閉鎖聯動技術

2.1 技術可行性分析

要實現除塵風機與綜掘機能夠同步投入使用、同步停機停用即實現二者之間的系統關聯達到開停閉鎖聯動，二者之間的控制方式及狀態要求見表1。

表1 除塵風機與綜掘機聯動控制方式與對應狀態表

以上控制方式實現了以下3種綜掘機工作狀態要求：

（1）除塵風機停機綜掘機無法開機；

（2）除塵風機開機綜掘機方可開機；

（3）綜掘機開停不影響除塵風機開停。

通過分析，以上系統關聯的控制方式能夠實現除塵風機與綜掘機同步投入使用，同步停機停用。

以上分析可知除塵風機與綜掘機開停閉鎖聯動與局部通風機風電閉鎖的控制原理類似，局部通風機風電閉鎖指的是正常工作的局部通風機停止運轉停風后，能切斷供風區內全部非本質安全型電氣設備的電源并閉鎖，期間人工送不上電無法開機，當局部通風機恢復正常通風時，系統應自動解鎖，方可送電并可選擇性開機。目前主要采用開停傳感器監測局部通風機運行狀態以實現風電閉鎖。鑒于風電閉鎖及開停傳感器技術應用較為成熟可靠，因此采用開停傳感器監測除塵風機運行狀態以實現開停閉鎖聯動。

2.2 技術實施應用

現場通過開停傳感器、安全監控分站對2臺磁力啟動器進行聯鎖控制，其中一臺磁力啟動器接除塵風機電源，另一臺磁力啟動器接綜掘機電源，實現先通風除塵后送電，當通風除塵停止時，掘進施工也因綜掘機電源同時被切斷而無法正常進行，如圖1示。

圖1 除塵風機與綜掘機開停閉鎖聯動系統圖

以上由開停傳感器和控制閉鎖的安全監控分站同時構成了一個簡單的防塵監控子系統，將該子系統接入KJ90安全監控系統，通過地面電腦終端即可以實現除塵風機運行狀態的監控，達到遠程化、實時化、自動化管理綜掘工作面通風防塵的目的。

3 應用效果

王樓煤礦自動化防塵系統建設過程中通過加強除塵風機與局部通風機、附壁風筒以及除塵風機與綜掘機之間的系統優化關聯，實現了除塵風機與綜掘機開停閉鎖聯動通風防塵。以27304下順槽綜掘工作面正常施工期間為例，技術應用前后通風防塵監測數據對比情況見表2。

表2 技術應用前后通風防塵監測數據對比情況表

以上對比情況表明，除塵風機與綜掘機開停閉鎖聯動通風防塵技術應用后除塵風機每班開機時間平均提高28.6%，綜掘機司機每班時間加權接塵濃度平均下降9.7%，進一步提高了防塵效果。

4 結論

利用除塵風機與綜掘機開停閉鎖聯動，從技術層面解決了綜掘機工作期間除塵風機不正常使用的問題，同時在綜掘機停機進行打眼支護等產塵作業期間除塵風機仍正常除塵[3]，確保了綜掘工作面長壓短抽通風除塵效果的最大化。通過安全監控系統還可實現在地面計算機終端進行遠程化、實時化、自動化防塵管理，符合綜掘工作面自動化、智能化開采技術的要求，可為綜掘工作面自動化、智能化開采技術提供技術支持。

鑒于開停傳感器只能實現電動式除塵風機運行監測，對于風、液動式除塵風機（器）無法實現運行監測[4]，下一步需借鑒電動式開停閉鎖聯動控制以實現風、液動式開停閉鎖聯動。