井下礦用車(chē)輛噴洗方法和系統(tǒng)

李大兵 鮑飛亞

【摘 要】礦用車(chē)輛作為煤礦井下主要運(yùn)輸設(shè)備之一，目前多數(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化礦井建設(shè)較好的礦井，對(duì)于礦用車(chē)輛的車(chē)體衛(wèi)生仍然普遍采用人工沖洗的方式，即當(dāng)?shù)V用車(chē)輛駛?cè)胂窜?chē)區(qū)后，由巷道兩側(cè)的沖車(chē)工人手握高壓水管對(duì)準(zhǔn)車(chē)體進(jìn)行噴洗。但是，由于井下安全間隙較小，人工沖洗礦用車(chē)輛的方式，存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，在操作過(guò)程中，容易操作不慎出現(xiàn)傷人事故。有鑒于此，我們研制和發(fā)明了一種井下礦用車(chē)輛噴洗方法和系統(tǒng)，用以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制對(duì)礦用車(chē)輛進(jìn)行噴洗，能夠避免目前技術(shù)中，由于井下安全間隙較小，人工沖洗礦用車(chē)輛的方式，存在的安全風(fēng)險(xiǎn)，以及人工手拿高壓水管的噴洗操作過(guò)程中，容易出現(xiàn)的傷人事故。

【關(guān)鍵詞】井下礦用；車(chē)輛噴洗方法和系統(tǒng)；自動(dòng)控制

目前，煤礦設(shè)備的集中控制化與自動(dòng)化是現(xiàn)代化礦井的主要特征之一，也是礦井的發(fā)展方向。礦井設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，對(duì)現(xiàn)代化礦井的生產(chǎn)建設(shè)具有重要的意義，最明顯的

是能夠減少安全事故以及降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)效率。另外一方面，現(xiàn)代化礦井的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)是煤礦企業(yè)的基礎(chǔ)工程、生命工程和效益工程，是構(gòu)建煤礦安全生產(chǎn)長(zhǎng)效機(jī)制的重要措施。

一、系統(tǒng)的組成

一種井下礦用車(chē)輛噴洗方法，應(yīng)用于井下礦用車(chē)輛噴洗系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括，電控部分和機(jī)械部分。

1.電控部分組成：整套裝置電控部分由主控機(jī)、電動(dòng)球閥、遙控器、信號(hào)傳輸天線終端盒四部分組成。主控機(jī)我們采用的是礦用司控道岔裝置主控機(jī)，該模塊盒主要用于接收遙控器發(fā)出的信號(hào)指令，控制電動(dòng)球閥的開(kāi)停，從而實(shí)現(xiàn)水路的開(kāi)停。電動(dòng)球閥采用礦用隔爆型電動(dòng)球閥，分別安裝于巷道兩側(cè)的車(chē)輛噴洗裝置固定架上。遙控器采用的是與上述礦用司控道岔裝置主控機(jī)接收頻率一致的礦用本安型遙控器，由司機(jī)操作該遙控器發(fā)出“開(kāi)、?！毙盘?hào)指令，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制噴頭的開(kāi)停。信號(hào)傳輸天線盒是從主控機(jī)引出一根泄露通信信號(hào)接收天線，根據(jù)用戶(hù)需要安裝于巷道兩側(cè)適當(dāng)位置，該終端盒有效接收距離為20m。

2.機(jī)械部分：機(jī)械部分包括機(jī)械支架和噴頭部分。機(jī)械支架包括底座和背板，背板上設(shè)置有滑動(dòng)槽，噴頭安裝在所述滑動(dòng)槽上。機(jī)械支架采用的是工字鋼與角鋼焊接加工而成，機(jī)械支架的個(gè)數(shù)為兩個(gè)，分別位于井下噴洗區(qū)域巷道的兩側(cè)；每個(gè)所述機(jī)械支架的滑動(dòng)槽上安裝有噴頭。在角鋼之間加焊帶滑動(dòng)槽的鐵板，噴頭安裝固定在滑動(dòng)槽處，根據(jù)用戶(hù)需要調(diào)節(jié)高度，高度調(diào)節(jié)范圍為1000mm，噴頭與電動(dòng)球閥之間用軟管連接。

3.輔助設(shè)施：根據(jù)用戶(hù)需求在車(chē)輛噴灑區(qū)，安設(shè)完上述設(shè)施后，在噴灑區(qū)巷道兩側(cè)設(shè)計(jì)排水溝和污水沉淀池，沉淀池和井下排水系統(tǒng)連通。車(chē)輛噴洗過(guò)程中的水經(jīng)由排水溝到達(dá)沉淀池，沉淀后的污水流進(jìn)井下排水系統(tǒng)，集中到達(dá)井下水倉(cāng)，這樣施工現(xiàn)場(chǎng)就不存在積水和積淤現(xiàn)象，提高了噴灑區(qū)域的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化水平。

二、系統(tǒng)工作原理及結(jié)構(gòu)

1.工作原理：當(dāng)檢測(cè)到機(jī)車(chē)司機(jī)用遙控器發(fā)出的開(kāi)始噴洗指令時(shí)，控制電動(dòng)球閥開(kāi)啟，電動(dòng)球閥開(kāi)啟后，水流經(jīng)過(guò)高壓水管從噴頭噴出，實(shí)現(xiàn)了對(duì)礦用車(chē)輛自動(dòng)噴洗，不需要再人工噴洗；當(dāng)檢測(cè)到所述停止噴洗指令時(shí)，控制電動(dòng)球閥關(guān)閉，電動(dòng)球閥關(guān)閉后，水流被截?cái)?，噴頭不再?lài)娝瑢?shí)現(xiàn)了對(duì)礦用車(chē)輛噴洗的自動(dòng)停止。采用本系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)對(duì)礦用車(chē)輛進(jìn)行噴洗和自動(dòng)停止對(duì)礦用車(chē)輛進(jìn)行噴洗，不再需要人工來(lái)對(duì)礦用車(chē)輛進(jìn)行噴洗，也就避免了目前技術(shù)中，由于井下安全間隙較小，人工沖洗礦用車(chē)輛的方式，存在的安全風(fēng)險(xiǎn)，以及人工手拿高壓水管的噴洗操作過(guò)程中，容易出現(xiàn)的傷人事故。

2.系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖（圖1）

三、使用效益分析

1.使用效果

該裝置在兗州煤業(yè)股份有限公司濟(jì)寧二號(hào)煤礦井下南北翼軌道大巷進(jìn)行了安裝使用，實(shí)現(xiàn)了洗車(chē)遠(yuǎn)距離自動(dòng)控制，減少了沖車(chē)時(shí)間，節(jié)約用水，可操作性強(qiáng)，取得了良好的效果，提高了煤礦自動(dòng)化水平和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化水平，具有很好的推廣價(jià)值。

2.經(jīng)濟(jì)效益分析

（1）實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程遙控控制，減少?zèng)_車(chē)時(shí)間，提升了運(yùn)輸效率。以往車(chē)輛沖洗采用的是人工作業(yè)，即機(jī)車(chē)司機(jī)將車(chē)輛行駛到指定沖車(chē)地點(diǎn)后，由沖車(chē)工人工用高壓水管子對(duì)準(zhǔn)礦車(chē)進(jìn)行沖洗，而采用該裝置后，機(jī)車(chē)司機(jī)只需在駕駛室內(nèi)操作遙控器后，緩慢將機(jī)車(chē)駛過(guò)自動(dòng)噴洗裝置區(qū)域即可實(shí)現(xiàn)洗車(chē)作業(yè)，平均每列車(chē)（1列車(chē)按14輛計(jì)算）節(jié)約時(shí)間10min，礦車(chē)周轉(zhuǎn)按100輛/天計(jì)算，每天節(jié)約時(shí)間為：（100輛÷14輛）*10min=72min；而且每班能減少兩個(gè)沖車(chē)工。

（2）節(jié)約了水資源。人工作業(yè)，采用的是2-10*1000鋼絲編織液壓支架軟管直接接入井下供水主管路井下沖洗車(chē)輛，每列車(chē)平均用時(shí)15min，采用該裝置進(jìn)行噴灑洗車(chē)，每列車(chē)平均只需5min，節(jié)約了10min，井下供水管路6分支閥（壓力3.0MPa）流量約為40m3/h。礦車(chē)周轉(zhuǎn)按100輛/天計(jì)算，平均每月能節(jié)約用水資源：（100輛÷14輛）*10min÷60min*40 m3*30天=1440m3。

四、結(jié)論

礦用車(chē)輛遙控噴洗裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)輸、組裝方便，易于操作、維護(hù)，在井下復(fù)雜條件下適用性強(qiáng)，用戶(hù)容易接受。目前，全國(guó)煤礦沒(méi)有井下車(chē)輛遙控噴洗裝置，屬市場(chǎng)空白點(diǎn)，可廣泛推廣應(yīng)用，具有廣闊的市場(chǎng)前景。該礦用車(chē)輛遙控噴洗裝置的使用，取代了煤礦井下使用人工沖洗車(chē)輛，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)用性強(qiáng)，能對(duì)通過(guò)該裝置區(qū)域的所有車(chē)輛實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制進(jìn)行沖洗車(chē)輛，從而有效提高礦井的綜合文明形象和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化水平，具有很高的社會(huì)效益。

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