綜采工作面自動(dòng)降塵技術(shù)研究與應(yīng)用

楊剛

摘 ? 要：近年以來(lái)，我國(guó)職業(yè)病報(bào)告病例數(shù)居高不下，年均報(bào)告職業(yè)病新病例2.8萬(wàn)例，截至2018年底，我國(guó)累計(jì)報(bào)告職業(yè)病97.5萬(wàn)例，其中，職業(yè)性塵肺病87.3萬(wàn)例，約占報(bào)告職業(yè)病病例總數(shù)的90%，而煤礦塵肺病例占?jí)m肺病例總數(shù)的91.89%。本文針對(duì)目前我國(guó)當(dāng)前煤礦職業(yè)病防治現(xiàn)狀，通過(guò)綜采工作面自動(dòng)降塵技術(shù)研究，為當(dāng)前煤礦職業(yè)病粉塵防治提供相關(guān)參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)噴霧降塵 ?粉塵濃度 ?粉塵濃度傳感器 ?觸控傳感器

中圖分類號(hào)：TD823 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2020）02（c）-0025-02

粉塵是煤礦五大自然災(zāi)害之一，其危害主要有兩方面：一是煤塵在一定條件下可以爆炸;二是人的肺部長(zhǎng)期吸入大量粉塵后會(huì)患?jí)m肺病。煤礦塵肺病是一種嚴(yán)重的職業(yè)病。

以往工作面回風(fēng)巷道采用靜壓水、噴霧架進(jìn)行噴霧降塵。每次作業(yè)前后開(kāi)關(guān)防塵噴霧時(shí)，都需要指派專人手動(dòng)操作，浪費(fèi)作業(yè)時(shí)間和人工、且降塵效果不佳，有時(shí)候作業(yè)時(shí)根本不會(huì)開(kāi)啟防塵噴霧;其次皮帶運(yùn)輸、轉(zhuǎn)載點(diǎn)等產(chǎn)塵點(diǎn)往往因?yàn)闉⑺^(guò)多造成巷道積水，或淋濕衣物，人員不會(huì)主動(dòng)開(kāi)啟防塵裝置。因此以往的手動(dòng)噴霧降塵設(shè)施已無(wú)法滿足降塵要求，所以需要更便捷、自動(dòng)、降塵效果佳的降塵設(shè)備。

1 ?技術(shù)原理

采煤工作面自動(dòng)降塵技術(shù)分三部分：一是回風(fēng)巷內(nèi)采用粉塵濃度傳感器實(shí)現(xiàn)粉塵連續(xù)、實(shí)時(shí)、在線監(jiān)測(cè)，粉塵濃度超過(guò)規(guī)定值后，自動(dòng)進(jìn)行噴霧降塵;二是各個(gè)運(yùn)輸轉(zhuǎn)載點(diǎn)采用觸控傳感器，當(dāng)運(yùn)輸設(shè)備上有煤、矸觸動(dòng)傳感器后，自動(dòng)進(jìn)行灑水降塵;三是割煤機(jī)處的降塵措施，由于割煤機(jī)上自帶降塵設(shè)施，因此該部分不再實(shí)施降塵措施。

1.1 回風(fēng)巷內(nèi)粉塵濃度超限自動(dòng)噴霧降塵技術(shù)

回風(fēng)巷內(nèi)粉塵濃度超限自動(dòng)噴霧降塵采用粉塵濃度傳感器實(shí)現(xiàn)粉塵連續(xù)、實(shí)時(shí)、在線監(jiān)測(cè)，按礦井粉塵管理標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置風(fēng)流粉塵超限濃度（如設(shè)定為30mg/m3），當(dāng)風(fēng)流中粉塵濃度達(dá)到或超過(guò)預(yù)定濃度值時(shí)，粉塵濃度傳感器的頻率信號(hào)被自動(dòng)灑水裝置的控制箱感應(yīng)，然后由控制箱給自動(dòng)灑水裝置的電磁閥發(fā)出打開(kāi)動(dòng)作命令，從而自動(dòng)打開(kāi)噴霧降塵裝置;當(dāng)噴霧降塵將風(fēng)流中的粉塵濃度降低到低于設(shè)定的超限濃度值時(shí)，主控箱再給電磁閥發(fā)出關(guān)閉動(dòng)作命令，實(shí)現(xiàn)停止噴霧的功能;系統(tǒng)噴霧過(guò)程中若有人員經(jīng)過(guò)噴霧點(diǎn)，會(huì)被光控傳感器探測(cè)到，傳感器即給控制箱發(fā)送一個(gè)電信號(hào)，由控制箱給電磁閥發(fā)出關(guān)閉動(dòng)作命令，停止噴霧并延時(shí)，待設(shè)定的延時(shí)時(shí)間過(guò)后恢復(fù)噴霧功能。其系統(tǒng)組成如圖1所示。

1.2 轉(zhuǎn)載點(diǎn)觸控自動(dòng)噴霧降塵技術(shù)

采用ZPD-7礦用自動(dòng)灑水降塵裝置觸控自動(dòng)灑水降塵裝置對(duì)于運(yùn)輸設(shè)備有煤時(shí)的粉塵進(jìn)行自動(dòng)噴霧降塵。當(dāng)皮帶等運(yùn)輸設(shè)備上有煤運(yùn)輸時(shí)，運(yùn)輸設(shè)備上的煤觸及到觸控傳感器后，傳感器把信號(hào)傳送給控制箱的主板，控制箱給予電磁閥一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)球閥打開(kāi)，對(duì)轉(zhuǎn)載點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)灑水。該觸控傳感器必須要有持續(xù)的信號(hào)，因此可以避免皮帶偶然啟動(dòng)卻無(wú)煤運(yùn)輸和有煤停運(yùn)產(chǎn)生的誤動(dòng)作，真正實(shí)現(xiàn)有煤運(yùn)輸時(shí)噴霧降塵，有效降低轉(zhuǎn)載點(diǎn)落煤時(shí)產(chǎn)生的粉塵;同時(shí)節(jié)約用水、且不回造成巷道積水影響文明。其系統(tǒng)組成見(jiàn)圖2所示。

2 ?現(xiàn)場(chǎng)降塵設(shè)備安設(shè)

2.1 回風(fēng)巷粉塵濃度超限自動(dòng)噴霧降塵系統(tǒng)安裝

系統(tǒng)供水管路走向：首先由巷道供水管路供水，流經(jīng)截止閥、過(guò)濾器、電磁閥，最后到達(dá)高效噴霧降塵裝置。系統(tǒng)各部件及管路接頭均為KJ13快插，以方便井下安裝時(shí)快速鏈接。通過(guò)截止閥和電磁閥實(shí)現(xiàn)對(duì)水路的手動(dòng)與自動(dòng)控制，通過(guò)過(guò)濾器對(duì)水路實(shí)施有效過(guò)濾，防止出現(xiàn)堵塞噴嘴現(xiàn)象。系統(tǒng)安裝布置圖見(jiàn)圖3所示。

系統(tǒng)供電電源：來(lái)自于127VAC激光電源;電磁閥所需電壓為36VDC，來(lái)自控制箱。

2.2 轉(zhuǎn)載點(diǎn)觸控自動(dòng)噴霧降塵系統(tǒng)安裝

系統(tǒng)供水管路走向：首先由巷道供水管路供水，流經(jīng)截止閥、過(guò)濾器、電磁閥，最后到達(dá)高效噴霧降塵裝置。系統(tǒng)各部件及管路接頭均為KJ13快插，以方便井下安裝時(shí)快速鏈接。通過(guò)截止閥和電磁閥實(shí)現(xiàn)對(duì)水路的手動(dòng)與自動(dòng)控制，通過(guò)過(guò)濾器對(duì)水路實(shí)施有效過(guò)濾，防止出現(xiàn)堵塞噴嘴現(xiàn)象。水路安裝如圖4所示。

3 ?實(shí)施效果

通過(guò)在杉木樹(shù)礦N2611-2綜采工作面布點(diǎn)實(shí)施，根據(jù)監(jiān)測(cè)的粉塵濃度數(shù)據(jù)，在N2611-2工作面采取自動(dòng)降塵技術(shù)措施后，取得較好的防塵控塵效果。具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

4 ?創(chuàng)新點(diǎn)

（1）通過(guò)粉塵濃度超限時(shí)達(dá)到自動(dòng)噴霧的目的，在粉塵濃度不超規(guī)定時(shí)，自動(dòng)停止噴霧，即節(jié)約了噴霧耗水量，又保證巷道文明不積水。

（2）通過(guò)在皮帶轉(zhuǎn)載點(diǎn)安設(shè)觸控自動(dòng)灑水降塵裝置，可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸設(shè)備在運(yùn)送煤、矸時(shí)自動(dòng)噴霧降塵，既凈化巷道空氣，又節(jié)約了噴霧耗水量。

（3）通過(guò)在掘進(jìn)工作面回風(fēng)巷安設(shè)定時(shí)光控自動(dòng)灑水降塵裝置，可以實(shí)現(xiàn)人為設(shè)定時(shí)段噴霧、行人自動(dòng)停噴，提高了降塵裝置的利用效率，避免了巷道大面積積水，也大大節(jié)約了水資源。

（4）通過(guò)自動(dòng)降塵噴霧裝置，不再需要每次作業(yè)前后指派人員手動(dòng)開(kāi)啟動(dòng)防塵噴霧裝置，節(jié)約了人力和提高了降塵工效。

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