综采工作面自动降尘技术研究与应用
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摘 要：近年以来，我国职业病报告病例数居高不下，年均报告职业病新病例2.8万例，截至2018年底，我国累计报告职业病97.5万例，其中，职业性尘肺病87.3万例，约占报告职业病病例总数的90%，而煤矿尘肺病例占尘肺病例总数的91.89%。本文针对目前我国当前煤矿职业病防治现状，通过综采工作面自动降尘技术研究，为当前煤矿职业病粉尘防治提供相关参考依据。
关键词：自动喷雾降尘 粉尘浓度 粉尘浓度传感器 触控传感器
中图分类号：TD823 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2020）02（c）-0025-02
粉尘是煤矿五大自然灾害之一，其危害主要有两方面：一是煤尘在一定条件下可以爆炸;二是人的肺部长期吸入大量粉尘后会患尘肺病。煤矿尘肺病是一种严重的职业病。
以往工作面回风巷道采用静压水、喷雾架进行喷雾降尘。每次作业前后开关防尘喷雾时，都需要指派专人手动操作，浪费作业时间和人工、且降尘效果不佳，有时候作业时根本不会开启防尘喷雾;其次皮带运输、转载点等产尘点往往因为洒水过多造成巷道积水，或淋湿衣物，人员不会主动开启防尘装置。因此以往的手动喷雾降尘设施已无法满足降尘要求，所以需要更便捷、自动、降尘效果佳的降尘设备。
1 技术原理
采煤工作面自动降尘技术分三部分：一是回风巷内采用粉尘浓度传感器实现粉尘连续、实时、在线监测，粉尘浓度超过规定值后，自动进行喷雾降尘;二是各个运输转载点采用触控传感器，当运输设备上有煤、矸触动传感器后，自动进行洒水降尘;三是割煤机处的降尘措施，由于割煤机上自带降尘设施，因此该部分不再实施降尘措施。
1.1 回风巷内粉尘浓度超限自动喷雾降尘技术
回风巷内粉尘浓度超限自动喷雾降尘采用粉尘浓度传感器实现粉尘连续、实时、在线监测，按矿井粉尘管理标准设置风流粉尘超限浓度（如设定为30mg/m3），当风流中粉尘浓度达到或超过预定浓度值时，粉尘浓度传感器的频率信号被自动洒水装置的控制箱感应，然后由控制箱给自动洒水装置的电磁阀发出打开动作命令，从而自动打开喷雾降尘装置;当喷雾降尘将风流中的粉尘浓度降低到低于设定的超限浓度值时，主控箱再给电磁阀发出关闭动作命令，实现停止喷雾的功能;系统喷雾过程中若有人员经过喷雾点，会被光控传感器探测到，传感器即给控制箱发送一个电信号，由控制箱给电磁阀发出关闭动作命令，停止喷雾并延时，待设定的延时时间过后恢复喷雾功能。其系统组成如图1所示。
1.2 转载点触控自动喷雾降尘技术
采用ZPD-7矿用自动洒水降尘装置触控自动洒水降尘装置对于运输设备有煤时的粉尘进行自动喷雾降尘。当皮带等运输设备上有煤运输时，运输设备上的煤触及到触控传感器后，传感器把信号传送给控制箱的主板，控制箱给予电磁阀一个开关信号，驱动电动球阀打开，对转载点进行自动洒水。该触控传感器必须要有持续的信号，因此可以避免皮带偶然启动却无煤运输和有煤停运产生的误动作，真正实现有煤运输时喷雾降尘，有效降低转载点落煤时产生的粉尘;同时节约用水、且不回造成巷道积水影响文明。其系统组成见图2所示。
2 现场降尘设备安设
2.1 回风巷粉尘浓度超限自动喷雾降尘系统安装
系统供水管路走向：首先由巷道供水管路供水，流經截止阀、过滤器、电磁阀，最后到达高效喷雾降尘装置。系统各部件及管路接头均为KJ13快插，以方便井下安装时快速链接。通过截止阀和电磁阀实现对水路的手动与自动控制，通过过滤器对水路实施有效过滤，防止出现堵塞喷嘴现象。系统安装布置图见图3所示。
系统供电电源：来自于127VAC激光电源;电磁阀所需电压为36VDC，来自控制箱。
2.2 转载点触控自动喷雾降尘系统安装
系统供水管路走向：首先由巷道供水管路供水，流经截止阀、过滤器、电磁阀，最后到达高效喷雾降尘装置。系统各部件及管路接头均为KJ13快插，以方便井下安装时快速链接。通过截止阀和电磁阀实现对水路的手动与自动控制，通过过滤器对水路实施有效过滤，防止出现堵塞喷嘴现象。水路安装如图4所示。
3 实施效果
通过在杉木树矿N2611-2综采工作面布点实施，根据监测的粉尘浓度数据，在N2611-2工作面采取自动降尘技术措施后，取得较好的防尘控尘效果。具体数据见表1。
4 创新点
（1）通过粉尘浓度超限时达到自动喷雾的目的，在粉尘浓度不超规定时，自动停止喷雾，即节约了喷雾耗水量，又保证巷道文明不积水。
（2）通过在皮带转载点安设触控自动洒水降尘装置，可以实现运输设备在运送煤、矸时自动喷雾降尘，既净化巷道空气，又节约了喷雾耗水量。
（3）通过在掘进工作面回风巷安设定时光控自动洒水降尘装置，可以实现人为设定时段喷雾、行人自动停喷，提高了降尘装置的利用效率，避免了巷道大面积积水，也大大节约了水资源。
（4）通过自动降尘喷雾装置，不再需要每次作业前后指派人员手动开启动防尘喷雾装置，节约了人力和提高了降尘工效。
参考文献
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[3] 刘勇，孙计爽，张连峰，等.采煤工作面自动跟机喷雾降尘技术研究[J].煤矿开采，2009，14（2）：96-97.
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