综采工作面随机自动喷雾系统的应用与推广
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综放工作面遥感扫描联动喷雾技术的研究与应用摘要:综放工作面随机遥感扫描联动喷雾技术采用plc程序控制器控制进行自动喷雾控制,该技术的研制成功和使用,圆满解决了综采工作面架间喷雾使用不正常的问题。
通过在现场的实际应用,取得了良好的效果。
关键词:综放面遥感扫描联动喷雾技术研究应用1综放工作面随机遥感扫描联动喷雾技术课题提出的背景1、液压支架放煤和移架是综采工艺的重要组成部分,液压支架在放煤和降架过程中产生的大量粉尘严重影响作业人员的身体健康,个别职工防尘意识薄弱,不考虑粉尘浓度过大给自己的身体带来严重的后果,没有安全防护的意识,只能靠监管人员的督促,不能从根本上预防呼吸性粉尘给职工身体带来的危害,这是造成粉尘职业病的直接原因,因此要求液压支架使用过程中必须具备降尘功能。
2、目前,国内采用的降尘方法一般有两种:一种是使用液压支架喷雾阀组,这种结构的缺点是控制系统存在窜液、漏液现象,致使喷雾阀或喷雾管路在更换时容易引起支架千斤顶泄压自降存在事故隐患,且管路寿命短、维修工作量大等问题;另一种是使用光电式支架喷雾系统,该系统的主要问题是不能实现工作过程的全自动控制,由于每组架间喷雾的开停需要人工控制,显得十分繁琐,在实际工作中,架间喷雾不能正常使用的情况经常发生。
给矿井的安全生产带来了极大的隐患,并且此设备电磁阀故障率极高。
以上情况表明,怎样减小工作面粉尘浓度是放在技术人员面前一个极为棘手的问题,现代化矿井的发展迫切需要一种随机自动控制技术来实现连锁喷雾。
2综放工作面随机遥感扫描联动喷雾技术的原理:综采工作面随机自动喷雾技术是以前从未实施的一项喷雾降尘技术,新研制的综采综采工作面支架全自动喷雾系统,采用了先进的传感器程序控制系统,实现了放顶、移架、综采机组运行全过程的自动喷雾。
系统采用plc程序控制器(如图1)控制,每5套综采支架设置一套可编程控制器,5支防尘功能传感器,1只红外接受器及一套电动球阀,各控制器之间采用总线连接,在采煤机上安装红外发射器或无线点加密发射器组件,机组运行时对支架喷雾实现往复扫描控制,该系统设有超时保护功能。
综合防尘自动喷雾装置在煤矿井下的运用对于煤矿井下工作而言,矿尘始终是最大的安全隐患之一,其有可能会造成巨大危害。
一些职工由于长期投身于挖掘或粉尘作业环境之中,极有可能染上尘肺病;工作于粉尘环境中的职工,因为视线模糊容易产生安全事故;矿尘最大的危害就是有可能引发煤尘爆炸事故,严重威胁到矿井的安全作业。
本文针对矿尘问题,简要分析了在煤矿井下运用综合防尘自动喷雾装置。
标签:煤矿粉尘;防尘装置;自动喷雾目前,许多煤矿工程都积极采取了许多措施来避免产生过多的矿尘和减少悬浮在空气中的矿尘。
在煤矿企业中,尽管开采的机械化水平及煤矿生产能力都有大幅提高,但也有更多的粉尘出现于生产过程中。
伴随着生产工艺的不断改进,粉尘也演变出了更多种类,严重威胁着矿井作业人员的安全。
因此,一定要在煤矿井下积极应用综合防尘自动喷雾装置,减少粉尘危害。
1 炮轰波自动喷雾洒水装置1.1 掘进工作面放炮自动喷雾洒水装置(1)结构。
掘进工作面放炮自动喷雾洒水装置主要由放炮喷雾主体、喷嘴、控制阀、翻板和重锤组成。
(2)装置原理。
当掘进工作面完成放炮之后,会有一定的冲击力伴随着爆轰波产生。
把设备中的翻板放到预定位置,就会打开风水管路阀门,管中会同时进入静压风与高压风,在高压作用下,会使装置喷嘴中的水以雾状喷出,以此便能起到降尘效果。
由于水或许会倒流进风管,因此逆止阀的设置是非常有必要的。
把水压调阀和风压调阀分别设置在进水管与进风管上,确保水压低于风压。
借助人工实时调节风水压力,能够有效预防因为水压小于风压而导致雾粒变细或风压低于水压时雾粒过粗的情况,而以上两种现象对降尘效果会起到不利影响。
1.2 回采工作面远距离放炮自动喷雾装置(1)结构。
由翻板、洒水组件、重锤及阀门等结构共同组成了回采工作面远距离放炮自动喷雾装置。
(2)装置原理。
在采煤工作面的出口位置设置阀门及翻板,连接出水管与入水管时借助阀门,一旦工作面放炮,伴随着爆轰会出现一定的冲击力,可以把翻板冲到预定位置,重锤自动下摆,此时能够打开水门,最终达到回风净化自动开启的效果。
综采面气液两相喷射微细水雾降尘技术及应用综采面气液两相喷射微细水雾降尘技术及应用摘要:为了解决煤矿矿山采掘过程中产生的大量粉尘对环境和工人的危害,发展出一种新型的降尘技术——综采面气液两相喷射微细水雾降尘技术。
该技术利用高压雾化喷雾器在综采面喷洒微细水雾,与煤尘颗粒形成混合气体,进一步利用煤矿综采面流动能量和喷雾水雾的浓度、颗粒大小、喷洒位置等控制因素调整水雾与混合气体的流动状态,从而收集、减少煤尘的扩散,达到降低综采面煤尘浓度,提高矿山作业环境的目的。
本文将从综采面气液两相喷射微细水雾的喷雾原理、喷雾器的类型及选用、实验研究过程分析、技术应用效果对比等方面进行深入分析,探讨其降尘原理和机理、优缺点,加深对该技术的理解和认识。
关键词:综采面;气液两相喷射;微细水雾;降尘技术;环境保护1.引言随着工业化进程的不断发展和城市化进程的不断加快,能源消耗也在不断增长,其中煤炭作为我国的主要能源,在我国社会经济发展中起着十分重要的作用。
但在煤矿采掘过程中,将会产生大量粉尘,对环境和工人的危害极大,因此如何有效地降低煤粉尘产生的浓度,已经成为煤矿生产中必须解决的重要问题。
目前,煤矿降尘技术包括静电降尘、淀粉液降尘、加湿降尘等方法,但这些方法具有不同的优缺点。
其中,水雾降尘技术在效果上远优于其它方法,且该技术是一种环保型的新型技术,广泛应用于煤矿降尘中。
2.综采面气液两相喷射微细水雾的喷雾原理综采面气液两相喷射微细水雾的喷雾原理是:利用高压雾化喷雾器,将水泵所供给的清水在喷雾器中形成微细水雾,在综采面形成喷雾“帘”状的水雾,与煤尘颗粒形成混合气体,进而通过控制喷雾器对雾化粒度、流量、喷雾角度等参数,将水雾与混合气体形成流体化的状态,以收集、减少煤粉尘的扩散,降低煤尘浓度,提高矿山作业环境的目的。
3.喷雾器的类型及选用当前,综采面气液两相喷射微细水雾降尘技术主要采用的喷雾器有旋流气雾化喷雾器、中空锥雾化喷雾器、高压雾化喷雾器等。
《综采工作面喷雾降尘理论及应用研究》篇一一、引言随着煤炭开采的深入发展,综采工作面的粉尘问题日益突出,不仅对矿工的身体健康构成威胁,还可能引发爆炸等安全事故。
因此,有效的降尘技术成为煤炭行业亟待解决的问题。
喷雾降尘技术作为一种高效、环保的降尘手段,近年来在煤炭行业得到了广泛的应用和研究。
本文旨在深入探讨综采工作面喷雾降尘的理论基础、技术手段及其应用研究。
二、喷雾降尘理论基础1. 喷雾降尘原理喷雾降尘的原理主要是通过将水雾化成微小颗粒,形成水雾,与空气中的粉尘颗粒进行接触、吸附、凝聚,从而达到降尘的目的。
水雾颗粒与粉尘颗粒之间的相互作用力包括范德华力、静电引力等,使得水雾能够有效地吸附并凝聚粉尘颗粒,进而降低空气中的粉尘浓度。
2. 喷雾降尘系统组成喷雾降尘系统主要由水源、动力系统、喷雾装置和控制系统等部分组成。
其中,水源提供降尘所需的水;动力系统提供喷雾装置所需的动力;喷雾装置将水雾化成微小颗粒,形成水雾;控制系统则负责整个系统的运行和控制。
三、喷雾降尘技术手段1. 喷雾装置的选择根据综采工作面的实际情况,选择合适的喷雾装置至关重要。
常用的喷雾装置包括旋转式、喷嘴式、气流式等。
在选择时,应考虑其雾化效果、喷雾范围、耐久性等因素。
2. 喷雾参数的优化喷雾参数包括喷雾压力、喷雾量、喷雾角度等。
通过对这些参数的优化,可以提高喷雾降尘的效果。
例如,增加喷雾压力可以提高水雾的覆盖范围和吸附能力;适当调整喷雾量可以保证降尘效果的同时避免水资源的浪费。
四、喷雾降尘应用研究1. 实际应用效果在综采工作面应用喷雾降尘技术,可以有效地降低空气中的粉尘浓度,改善工作面的环境质量。
同时,由于水雾的吸附和凝聚作用,还可以减少粉尘对设备的磨损和污染。
此外,喷雾降尘技术还可以与其它除尘技术相结合,进一步提高降尘效果。
2. 应用中存在的问题及解决方案尽管喷雾降尘技术在综采工作面得到了广泛的应用,但仍存在一些问题。
例如,在某些特殊的工作面条件下,喷雾降尘的效果可能受到影响;同时,如何合理选择和使用喷雾装置、优化喷雾参数等问题也需要进一步研究和探索。
煤矿综放工作面采煤机喷雾优化及应用【摘要】本文简要介绍了 MG-300BW、 MG-375W 型两种滚筒式采煤机喷雾降尘系统的优化改进和改进后在矿井实际生产过程中的应用情况。
通过应用结果表明,在将采煤机喷雾系统优化改进后,防尘效果显著,明显地改善了矿井生产工作环境,并且还间接地减少了采煤机截齿的单位消耗量,为矿井带来了巨大的经济效益。
【关键词】矿井;采煤机;内喷雾;降尘;经济效益1 前言目前,煤矿井下使用的采煤机均为滚筒式采煤机,其主要型号有 MG-300BW、MG-375W 型两种,存在内喷雾压力小,大部分使用一段时间后不能正常使用的情况,其外喷雾供水顺序是先冷却切割电机后喷雾,水需经减压后压力仅仅只有不到 2Mpa,因此,喷雾效果也不理想,割煤时煤尘浓度可达呼吸性 27.4mg/m3,全尘 569. 3mg/m3。
采场的劳动环境极其恶劣,可见度较低,极易发生安全生产事故,严重威胁了煤矿安全生产和工人身心健康。
因此要想从根本上解决煤尘问题,改进采煤机喷雾降尘系统是一条可行的途径。
2 改进前采煤机喷雾降尘系统存在的问题以煤矿工作面为例,工作面为缓倾斜煤层(煤层倾角 1~13° ,平均10° ),倾斜长壁后退式开采。
工作面倾斜长 820m,走向长 150m,采高为1.05m。
采用 MG300-BW 型双滚筒采煤机双向割煤,一次采全高。
工作面使用SGZ630/264 型中双链可弯曲刮板运输机,机巷采用 SZZ-90 型桥转机及 DSJ-80/40/2×75kW 型胶带输送机运输至 N1631 溜煤眼。
工作面采用 ZZ2200-07/13. 5 型液压支架支护顶板,邻架手动操作。
液压支架中心距为 1. 5m(液压支架宽 1. 2m),架间距 0. 3m。
当前,煤矿井下生产采煤机割煤时会产生大量粉尘,工作区可见度低,视野受局限,不利于安全生产,因此灭尘、降尘设备就成为了采煤机不可缺少的部分。
《综采工作面喷雾降尘理论及应用研究》篇一一、引言随着煤炭开采的深入发展,综采工作面的粉尘问题日益突出,不仅对矿工的身体健康构成威胁,还可能引发爆炸等安全事故。
因此,有效的降尘技术成为了煤炭行业迫切需要解决的问题。
喷雾降尘技术因其操作简便、成本低廉、效果显著等优点,被广泛应用于综采工作面。
本文将就综采工作面喷雾降尘的理论基础、技术要点、应用实践及未来发展趋势进行详细探讨。
二、喷雾降尘理论基础1. 粉尘的产生与危害在煤炭开采过程中,由于机械切割、破碎等作业,会产生大量粉尘。
这些粉尘不仅对矿工的呼吸系统、皮肤等造成危害,还可能引发爆炸等安全事故。
因此,降低工作面的粉尘浓度,对于保障矿工的生命安全和生产环境的改善具有重要意义。
2. 喷雾降尘原理喷雾降尘技术主要通过将水雾化为细微颗粒,使其与空气中的粉尘颗粒相结合,从而减小粉尘的扩散,达到降尘的目的。
其原理主要包括:水雾与粉尘颗粒的吸附作用、水雾对粉尘的湿润作用以及水雾对空气的冷却作用。
三、喷雾降尘技术要点1. 喷雾装置的选择与布置选择合适的喷雾装置是保证降尘效果的关键。
目前常用的喷雾装置有固定式、移动式和遥控式等。
在布置时,应考虑工作面的实际情况,如风速、粉尘浓度等因素,合理布置喷雾装置的位置和数量。
2. 喷雾参数的优化喷雾参数的优化包括雾化粒径、喷雾量、喷雾角度等。
合理的喷雾参数可以提高降尘效果,减少水资源浪费。
四、应用实践1. 喷雾降尘在综采工作面的应用在综采工作面,通过安装喷雾装置,定时或实时进行喷雾降尘。
不仅可以有效降低工作面的粉尘浓度,还可以改善工作环境,保障矿工的身体健康。
2. 喷雾降尘的效果评估通过对喷雾降尘前后的粉尘浓度进行监测,可以评估降尘效果。
同时,结合矿工的反馈和生产实际情况,对喷雾装置和参数进行优化调整,以达到最佳的降尘效果。
五、未来发展趋势1. 智能化发展随着科技的发展,未来喷雾降尘技术将更加智能化。
通过引入传感器、智能控制系统等技术,实现喷雾降尘的自动化、智能化,提高降尘效果和资源利用率。
综採工作面多点才智喷雾系统技术说明书zpd(a)型综採工作面才智多点喷雾除尘把握系统南通神华电气****2021年1月zpd(a)型综採工作面才智多点喷雾除尘把握系统,採用国内首创的採煤机跟蹤定位专利技术,实现架间、移架、放煤的才智化防尘喷雾,对工作面採煤、移架、放煤作业时产生的大範围高浓度粉尘实现多道阻隔和高效除尘,同时,对工作面照明实现全才智化自动跟蹤,以进一步改善工作面作业条件。
该系统将架间自动喷雾(煤机跟蹤喷雾)、移架(降架)自动喷雾、支架侧护板喷雾、放煤自动喷雾、煤壁预溼自动喷雾合为一体,无需人员干预,实现全自动执行,解决了採煤机原喷雾装置降尘範围小、效果不抱负、工作面粉尘浓度高的技术难题,有效防止尘肺病危害,确保煤矿平安生产。
系统还可对工作面的喷雾洒水量和区域进行选择和设定,在提高防降尘效果的同时合理把握喷雾洒水量,进一步提高煤矿平安生产管理水平,实现综採工作面防降尘才智、高效、合理的目的。
系统中用于採集煤机位置、移(降)架作业、放顶煤作业资讯的感测器,均採用无线(无绳)感测器,以便利安装维护、削减线缆敷设、降低平安隐患。
该系统在实现综採工作面高效、才智除尘同时,通过通讯汇流排或光纤乙太网将採煤机执行、移架作业和放煤作业等资讯传送工作面电控站及地面网路释出,供生产排程中心和相关领导指挥决策。
(1) 额定电压:ac127v(+15%~-20%),50hz(2) 功率消耗:每架装置≤30w(总功率=30w×总架数)(3) 系统最大喷雾架数:200架(每组液压支架安装1台分站)(4) 工作面照明灯:≥1200lm/架,内嵌led灯功率12w+7w(5) 工作面照明方式:① a - 照明全开;② b - 2亮1,照明跟蹤;③ c - 3亮1,照明跟蹤(6) 系统通讯介面:rs485+光纤快速联结器(7) 定位形式:红外线感测(8) 定位精度:≤1.5米(9) 红外放射:距离≥6米,垂直髮射角≥15°,水平放射角≤5°(10) 操作功能:喷雾水幕总架数设定,喷雾架数选择,喷雾延时选择与採煤机相隔选择,点喷、启动、停止功能(11) 面板显示:tft-100/60 高等级彩色液晶屏(12) 显示内容:採煤机执行方向、採煤机当前位置、架间喷雾点架数、当前移架及移架喷雾架数、照明把握。
综采工作面随机自动喷雾系统的应用与推广【摘要】煤矿井下作业对矿工身体危害最大的因素是瓦斯和煤尘。
瓦斯和煤尘爆炸是众所周知的矿难灾害,而长期在煤尘环境的综采工作面工作的矿工慢性病——尘肺病以往不被人关注。
煤矿工人常年在含有煤尘、岩尘的环境中作业,吸入含有游离二氧化硅(sio2)和煤尘的量大大高于正常人群。
sio2和煤尘颗粒吸入肺泡后,被肺巨噬细胞所吞噬,巨噬细胞发生自溶,受损或自溶破坏的巨噬细胞释放纤维化形成因子使纤维母细胞增生,致胶原纤维形成;sio2颗粒和煤尘颗粒蓄积在组织间隙内形成巨噬细胞肉芽肿,最终造成双肺弥漫性的煤肺矽结节和弥漫性肺纤维化,出现咳嗽、咯痰、胸痛、胸闷、气急、呼吸困难,严重时影响肺功能,丧失劳动能力。
2001年全国职业病发病情况通报中指出,直至2001年,我国尘肺累积发病人数为56.9万例,尘肺病现患者43.3万例,尤其严重的是全国现有60万左右例的可疑尘肺病病人,是构成新发病例的主要因素。
尘肺病不但威胁患者的生命和健康,还给国家经济造成巨大损失。
据不完全统计,尘肺病每年造成的直接经济损失可达80亿元之巨。
因此,尘肺病越来越得到全社会的高度重视。
综采工作面是井下的主要产尘区域,综采工作面的降尘尤为重要。
目前综采工作面降尘的措施主要有采煤机内、外喷系统,煤层注水,放煤口喷雾系统,支架移架喷雾系统。
本文提出对综采工作面加装随机自动喷雾装置以大幅度提高降尘效率。
【关键词】降尘;采煤机内;外喷雾系统
1、综采工作面煤机内、外喷雾系统现状
当前,综采工作面降尘方法都是控制采煤机内、外喷雾来实现的。
采煤机割煤作为综采工作面的主要尘源之一,约占综采放顶煤工作面产生总粉尘的60%。
采煤机处于综放工作面主风流中,采煤机滚筒割煤产生的粉尘极易随风流向人行道方向扩散,污染作业环境。
采煤区机组内外喷示意图如下:
目前,采煤机都有内外喷雾系统,但在实际生产过程中,由于内外喷雾受现场实际条件的影响,发挥效果不好,原因是采煤机内外喷雾系统的密封易漏水,喷嘴易堵塞,有的采煤机螺旋叶片下方水路的过水断面积不够,供水不足等,都不能很好的发挥降尘、除尘作用,并且受水压影响较大,其水压要求不小于3.5mpa,而实际中采用的是电机冷却用水,其水压小于2mpa,所以容易造成喷嘴堵塞,而影响喷雾。
2.综采工作面随机自动喷雾装置
2.1 综采工作面随机自动喷雾装置组成
综采工作面随机自动喷雾装置的每组喷雾由主机(矿用plc)、粉尘传感器、电磁阀、喷头、管路等组成。
由电磁阀控制喷头,主机通过中间继电器控制电磁阀;电源是交流电127v(用工作面照明电源)。
2.2 综采工作面随机自动喷雾装置的安设方法及原理
安设方法及原理:液压支架每组长度1.5m,因此喷头安装从工作面进风口处开始每3架1组喷头进行排列(喷头安装固定在前探
梁上),要求安装2组喷嘴即可覆盖采煤机割煤区域。
每两组喷雾由一个电磁阀控制通断。
当采煤机经过自动喷雾点的位置时,采煤机割煤时产生大量的煤尘,对应的粉尘传感器将信号传输到可编程控制器。
此时,采煤机经过区域的两组喷嘴开始喷雾降尘。
当采煤机到达下一个自动喷雾点时,上两组喷嘴停止喷雾。
系统控制核心为plc控制,具有可控制性好,故障率的特点,便于调试。
此系统需考虑的因素:
2.2.1工作面风速
工作面风速如果过大,则会影响粉尘传感器对粉尘的探测,会造成喷嘴喷雾的延时或者滞后。
如果风速过小容易造成综采工作面通风不畅,有害气体累积。
2.2.2传感器精度的选择
综采工作面生产时,整个工作面均有煤尘,煤尘浓度不一,所以传感器设置的动作值尤为重要。
2.3 综采工作面随机自动喷雾装置设计实例
以我公司2180(10)工作面为例,采面长度为100m左右,液压支架一组为1.5m,整个采面有液压支架83组,所需喷雾点个数为30个,所需粉尘传感器为15个。
各个采煤工作面采面长度不一,故而本文以以12组架子18m的长度为例设计随机自动喷雾装置并分析该系统在我公司应用的可行性。
12组架子需要传感器2个,其i/0分配表如下:
i/0分配表
i0 传感器1 q0 中间继电器ka1
i1 传感器2 q1 中间继电器ka2
其控制电路如图2:
控制梯形图如图3:
程序为: ld i0
or q0
andn q1
out q0
ld i1
or q1
andn q0
out q1
运行说明:当采煤机通过第一组架子时,传感器将开关量输入plc输入点i0,io常开触点闭合,中间继电器ka1带电,继而使ka1对应的电磁阀打开,开始自动喷雾。
当采煤机通过第四组架时,传感器2将开关量输入plc输入点i1,使得中间继电器ka2带电,继而使ka2对应的电磁阀打开,开始自动喷雾,同时q1常闭触点断开,中间继电器ka1断电,1组到3组架子段自动喷雾停止。
2.4 设备选型
传感器型号可采用矿用gc1000j型。
所有plc型号为kxj140(50)/127(660),具体参数为:本安开关量输入:16点,无电位接点输入(可扩展);非本安开关量输入:5点,无电位接点输入(可扩展);
本安开关量输出:12点,常开接点输出(可扩展),接点容量:dc30v/1a或ac250v/1a(阻性负载);非本安开关量输出:6点,常开接点输出(可扩展),接点容量:dc30v/5a或 ac250v/5a(阻性负载)。
plc输入输出点均可以扩展,故而可以基本满足我公司综采工作面对本随机自动喷雾装置对plc输入输出点要求。
电磁阀采用dfh20/7矿用本安型电动球阀。
2.5 综采工作面随机自动喷雾系统应用的可行性
综采工作面随机自动喷雾系统的应用,可以进一步降低采面空气中的粉尘浓度,提高采面的可见度,在健康方面改善了综采工作面的工作条件,也降低了因为可见度的问题存在的事故隐患。
而在实际应用中要注意解决下面的问题:首先要注意系统喷雾管路及控制线路的安装,确保在采面移架过程中不会对系统造成损坏。
其次由于综采工作面的高度不一、具体情况不尽相同。
如果在过低的综采工作面,使用这种系统,喷头安装高度不够,则其覆盖的喷雾有效范围就会减少。