煤礦井下綜合防塵自動(dòng)噴霧裝置的應(yīng)用

劉向陽

（七煤集團(tuán)公司向陽礦，黑龍江，七臺(tái)河，154600）

煤礦井下綜合防塵自動(dòng)噴霧裝置的應(yīng)用

劉向陽

（七煤集團(tuán)公司向陽礦，黑龍江，七臺(tái)河，154600）

自動(dòng)；節(jié)水；防塵

一、概述。

礦塵始終是困擾井下安全生產(chǎn)的最大因素之一，它的危害很大。長期從事采掘和粉塵作業(yè)環(huán)境的職工，易引起塵肺病；在高度粉塵作業(yè)場所工作的職工，視線易受阻擋，操作中易造成人身事故；其最大危害在于煤塵具有爆炸危險(xiǎn)的礦井，易發(fā)生煤塵爆炸事故，給礦井安全生產(chǎn)帶來很大威脅。因此礦井采用了許多防止礦塵產(chǎn)生和減少空氣中懸浮礦塵的措施的方法。龍湖分公司目前開采的煤層由于處于瓦斯風(fēng)化帶階段，瓦斯含量低，但煤塵均具有爆炸危險(xiǎn)性，因此礦塵防治便成了龍湖分公司“一通三防”工作中的重中之重。龍湖分公司經(jīng)多年對防塵設(shè)施的研究，目前已研制成三大類五種自動(dòng)噴霧裝置，在實(shí)際生產(chǎn)中取得了良好的效果。

二、利用爆轟波作動(dòng)力的自動(dòng)噴霧灑水裝置。

1、掘進(jìn)工作面遠(yuǎn)距離強(qiáng)制放炮自動(dòng)噴霧器。

（1）結(jié)構(gòu)：這種裝置主要由噴嘴、放炮噴霧器主體、重錘、翻板等組成，其結(jié)構(gòu)如圖：

（2）原理：當(dāng)掘進(jìn)工作面放炮后，其爆轟波產(chǎn)生的沖擊力

將翻板掀到如圖所示的虛線位置，同時(shí)風(fēng)水管路的閥門被同時(shí)打開，高壓風(fēng)與靜壓水同時(shí)進(jìn)入管內(nèi)，水在高壓風(fēng)的作用下，從噴嘴內(nèi)呈霧狀噴出，起到消塵作用。為了防止水倒流進(jìn)入風(fēng)管內(nèi)，在進(jìn)風(fēng)管上安設(shè)逆止閥。另外，為了保證風(fēng)壓高于水壓在0.00098—0.00196Pa之間，進(jìn)風(fēng)管和進(jìn)水管上分別安設(shè)了風(fēng)壓水壓調(diào)閥，進(jìn)行人工調(diào)節(jié)風(fēng)水壓力比，避免了因風(fēng)壓大于水壓使霧粒超細(xì)或水壓大于風(fēng)壓使霧粒粗大，影響除塵效果。

2、回采工作面遠(yuǎn)距離自動(dòng)開啟回風(fēng)凈化

（1）結(jié)構(gòu)：如圖：

（2）原理：將翻板及閥門按設(shè)在采煤工作面的上出口附近(以工作面下出口放炮時(shí)沖擊波能掀動(dòng)翻板為有效位置)，用閥門將入水管和出水管聯(lián)在一起，當(dāng)工作面放炮時(shí)，其爆轟波產(chǎn)生的沖擊力將翻板掀到圖中虛線位置，重錘自動(dòng)下擺同時(shí)將水門打開，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開啟回風(fēng)凈化水幕。

3、結(jié)論：(1)、節(jié)省人力。放炮后不用人工操作打開噴霧裝置，可以避免放炮后人員開啟噴霧裝置時(shí)發(fā)生危險(xiǎn)。(2)、能及時(shí)有效地消除放炮后產(chǎn)生的粉塵，縮短了粉塵在風(fēng)流中存在的時(shí)間，使回風(fēng)風(fēng)流在短時(shí)間內(nèi)得以凈化。使用人工開啟的放炮噴霧器時(shí)，回風(fēng)中全塵濃度為15mg/m3，呼吸性粉塵濃度為 6mg/m3，而使用這種放炮噴霧器后，回風(fēng)中全塵濃度為 7.5mg/m3，呼吸性粉塵濃度為 2.3m/m3：使用人工開啟的回風(fēng)凈化，回采工作面回風(fēng)中全塵濃度為 28mg/m3，呼吸性粉塵濃度為11mg/m3，使用這種回風(fēng)凈化后，回風(fēng)中全塵濃度為19.5mg/m3，呼吸性粉塵濃度降為5.2mg/m3。大大地降低了回風(fēng)中的粉塵濃度，有效地控制了粉塵。(3)、使用這種放炮噴霧器，擴(kuò)張角大，射程遠(yuǎn)，能有效地消除放炮時(shí)產(chǎn)生的各種火源，降低了因炮火引發(fā)事故的發(fā)生率。(4)、節(jié)約用水量，降低井下濕度。與人工開啟的灑水裝置相比，這兩種灑水裝置器開啟時(shí)間短，用水量小，每次炮后灑水消塵可分別節(jié)約用水2.5m3和3m3。(5)、結(jié)構(gòu)簡單、輕便，容易制造及維修，易推廣使用。

三、利用電能作動(dòng)力的噴霧灑水裝置：

1、刮板(膠帶)輸送機(jī)轉(zhuǎn)載點(diǎn)自動(dòng)灑水噴霧裝置。

（1）結(jié)構(gòu)如圖

（2）原理：電磁閥通電后，電磁閥動(dòng)作，將其內(nèi)部的活塞打開，噴霧灑水裝置便開始噴霧；斷電后，電礴閥內(nèi)部的活塞復(fù)位關(guān)閉，將水流隔斷，噴霧灑水裝置便停止噴霧。同時(shí)將電磁閥的電源線與輸送機(jī)電源線通過打點(diǎn)器閉鎖在一起，便實(shí)現(xiàn)了灑水裝置的開關(guān)與輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)、關(guān)停的同步，從而實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)噴霧灑水裝置。

2、主運(yùn)大巷自動(dòng)噴霧灑水裝置。

（1）結(jié)構(gòu)：如下圖一：電控裝置原理如圖

（2）原理：在架線的拉線上固定兩個(gè)開關(guān)(考慮井下防爆問題這里利用打點(diǎn)器，其間距大于一列車的長度)，當(dāng)機(jī)車運(yùn)行至K1時(shí)，機(jī)車的滑板便接觸K1，使K1瞬時(shí)閉合，控制盤內(nèi)的第一組接觸器同時(shí)吸合，電路接通，電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)內(nèi)的電動(dòng)機(jī)便向一個(gè)方向運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)拉動(dòng)絲杠打開閥門，實(shí)現(xiàn)噴霧；當(dāng)機(jī)車運(yùn)行一段距離后滑板便接觸 K2，使K2瞬時(shí)閉合，控制盤內(nèi)的第二組接觸器同時(shí)吸合(與此同時(shí)第一組接觸器分開)，電路反向接通，電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)內(nèi)的電動(dòng)機(jī)向相反的方向運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)拉動(dòng)絲杠關(guān)閉閥門，停止噴霧。另外，彩燈的電源與電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)的電源實(shí)現(xiàn)了閉鎖，因此當(dāng)噴霧時(shí)，彩燈便發(fā)光。

圖一：

圖二：

3、結(jié)論：

（1）實(shí)現(xiàn)了噴霧灑水的自動(dòng)化，節(jié)省了人力。

（2）由于噴霧與運(yùn)輸是同步的，因而避免了噴霧灑水裝置的提前打開或滯后關(guān)閉，與人工開啟噴霧灑水裝置相比，節(jié)約了用水量，降了井下濕度。

（3）有效地控制了塵源，減輕了粉塵飛揚(yáng)，消塵效果較好。由于這種噴霧灑水裝置只要運(yùn)輸機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)出貨，它就開始噴霧，也就有說，只要有粉塵產(chǎn)生就會(huì)有水霧將其覆蓋，真正地控制了塵源。

（4）大巷噴霧裝置采用地埋式，避免了架線上有淋水，絕緣效果好。

（5）與彩燈相結(jié)合，使得井下工作環(huán)境得以改善。

（6）原理簡單，操作性強(qiáng)。

四、利用風(fēng)電合一作動(dòng)力的自動(dòng)噴霧灑水裝置。

1、結(jié)構(gòu)：如下圖：

2、原理：由于此種噴霧裝置設(shè)在卸載站，為了便于控制，把開關(guān)K1、K2固定在架線的拉線上(間距大于一列車的長度)，當(dāng)機(jī)車滑板接觸 K1，使K1瞬時(shí)閉合，電磁閥內(nèi)的一組線圈帶電，電磁閥動(dòng)作，高壓風(fēng)由主風(fēng)管通過電磁閥進(jìn)入風(fēng)壓缸，活塞向一個(gè)方向運(yùn)行，同時(shí)活塞拉動(dòng)拉桿將閥門打開，實(shí)現(xiàn)了卸載時(shí)的自動(dòng)噴霧；當(dāng)卸載完畢后機(jī)車滑板接觸K2時(shí)，使K2閉合，電磁閥內(nèi)的另外一組線圈帶電，電磁閥動(dòng)作，高壓風(fēng)由主風(fēng)管經(jīng)過電磁閥進(jìn)入風(fēng)壓缸的另一側(cè)，活塞在高壓風(fēng)的作用下向相反的方向運(yùn)行，同時(shí)活塞拉動(dòng)拉桿將閥門關(guān)閉，停止噴霧。

3、結(jié)論：

（1）實(shí)現(xiàn)了噴霧灑水的自動(dòng)控制。

（2）既開既停，節(jié)約用水。

TU685

1674-3954（2011）03-0337-02