煤矿综采工作面采煤机喷雾泵控制系统的自动化改造设计
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采煤机喷淋系统改造
喷淋系统示意图采煤机喷雾系统图配液中控阀的优点与作用一、优点：配液中控阀是集减压阀、节流阀、压力表检测和水分配阀于一体的集成阀，具有安装结构紧凑、空间占用比小、维修方便和故障率低等优点。
二、作用：1、采煤机散热管路与外喷淋合并成一条供液管路，能够连续为散热系统提供稳定的、低于1.5MPa压力的冷却液。
2、能够为内喷淋系统提供稳定的小于等于6MPa的喷雾液。
3、通过可调节流阀合理分配内、外喷淋的供液量。
采煤机中心水套改造优越性一、将原有的橡胶密封水套改为聚氨酯的Yx型轴用Y型圈，解决了在水压增大时橡胶密封圈不能承受高压的缺点，避免了采煤机滚筒减速器油水混合造成机件损坏的后果。
二、聚氨酯的Yx型轴用Y型密封圈的耐油性、耐磨性和抗老化性均优于原有的橡胶水封，不用经常更换，延长了中心水套的维护、保养周期。
三、在两个Yx型轴用Y型圈间增加一个黄铜水封套，很好的支撑了Y型圈，水封套内孔有卸水槽，有效的将第一道Y型圈泄漏的冷却水排除。
YT-M22-5.6W 组合喷嘴 YT-M14-4.3W 喷嘴喷淋系统内、外喷嘴优点一、结构简单，成本低，维修方便。
二、喷雾分布均匀，雾化效果好，大大提高了捕捉可呼吸性粉尘的能力。
三、喷嘴通流孔径大，对喷流介质清洁度要求降低。
四、采用不锈钢304材质的喷嘴，具有耐高温、耐冲击、耐磨损的优点，大大延长了喷嘴的寿命，降低了喷淋系统的故障率。
一、内喷嘴规格介绍：技术参数：1、喷流孔径：2mm。
2、畅通孔径：1mm，即为理论上可以通过直径不大于1mm的固态杂质。
3、理论流量：在泵站压力6Mpa时每个喷嘴理论流量为4.3L/min。
4、喷流角度：即雾化覆盖范围，为103°～120°。
5、喷雾液滴：即雾化效果，VMD值范围为50um～500um。
二、外喷嘴规格介绍：技术参数：1、喷流孔径：2.4mm。
2、畅通孔径：1mm，即为理论上可以通过直径不大于1mm的固态杂质。
3、理论流量：在工作压力1.5Mpa时每个喷嘴理论流量为4.8L/min。
煤矿综采工作面智能化系统的设计
煤矿综采工作面智能化系统的设计摘要：对高山煤矿综采工作面智能化技术进行了全面、系统的研究,重点阐述了综采工作面智能化控制系统技术方案及关键技术,介绍了综采工作面各个智能化控制系统的技术路线以及目前综采工作面智能化存在的问题。
智能化控制系统实现了液压支架自动跟机、采煤机记忆截割、远程集控与监控等功能。
关键词：采煤机智能化；支架电液智能化；视频监控远；程运维系统1综采工作面概况高山煤矿1095综采工作面设置在一采区，走向长度400m，采面斜长（切眼长度）160m。
平均煤层厚度2.7m，为高瓦斯、高突矿井，煤层沿走向有较大起伏，形成仰采5°～7°，最大俯采角度15°，煤层斜向倾角17°～30°，局部最大35°。
工作面主要配套设备：108架ZY6800/18/40D型液压支架，1台MG300/720-AWD型采煤机，1台SGZ730/2X250型刮板输送机，1台SZZ730/160型转载机，1台PLM1000型破碎机，1套BRW400/31.5型乳化液泵系统，1套BRW250/10型喷雾泵系统。
2综采工作面智能化控制系统技术方案以先进可靠的电液控系统、三机语音通信系统、泵站智能集控系统、采煤机控制及精确定位系统为基础，以顶板压力检测系统、大型设备故障诊断系统、安全监测监控系统和工作面视频系统为保障，以工业总线网络为通道，以大数据分析和处理为依据，以高端集控设备为平台，以实现井下集控、地面远控为目标,达到具有主动感知、自动分析、智能处理的安全、高效、节能、少人化的智能综采工作面效果[1]。
3综采工作面智能化控制系统关键技术3.1采煤机智能化控制系统前期MG300/720-AWD型电牵引采煤机无法满足综采工作面智能化要求，另外煤层沿走向有较大起伏，采煤倾角较大甚至达到35°，这对采煤机工况准确了解提出较高要求，通过加装上海煤科采煤机智能化系统的传感器检测系统，如摇臂温度检测、牵引箱温度检测、泵箱温度检测、油箱油位检测、背压压力检测、电缆张力检测、摇臂摆角角度检测、采煤机位置检测等传感系统，经过本安型传感中心模块集成，并根据采煤机自动跟机视频监控系统，保证监控人员能够实时掌握综采工作面各个子系统设备的现场情况，并及时对综采工作面系统设备进行远程干预，减少工作面事故发生，保障煤矿正常生产[2]。
煤矿综采自动化工作面技术方案设计
煤矿综采自动化工作面技术方案设计一、引言随着煤矿开采规模的不断扩大和煤矿安全环保要求的提高，采用综采自动化技术来替代传统的人工开采已成为煤矿行业的发展趋势。
本文对煤矿综采自动化工作面技术方案进行设计，以提高生产效率、保障技术安全和提升矿山环保水平。
1.综采设备自动化配置(1)综采设备方面，选用新型高效的综采机和有限元分析技术进行设计，提高综采机的工作效率和生产能力。
(2)配备先进的液压系统和调速控制技术，提高设备的精确度和稳定性，实现对综采机各个工作部分的智能控制。
(3)配置可穿戴设备，提供实时监测和反馈系统，对综采设备的状态和工作情况进行实时监控和控制。
2.自动智能通风系统(1)引入智能化通风系统，通过传感器和自动调节控制器实现对工作面通风量的智能化监测和调节，提高通风系统的效率和能耗的控制。
(2)采用先进的风机及分布式控制技术，实现精确控制和智能化管理，根据实际工作面情况提供合适的通风量。
(3)通过数据采集和处理技术，实现对通风系统的实时监控和故障诊断，为运维提供数据支持。
3.应急救援系统(1)配备应急救援设备和器材，确保在突发情况下能够迅速响应和处置。
(2)引入无人机巡查技术，实现作业面、巷道和通风系统的实时监测和巡查，为应急救援提供数据支持。
(3)制定应急救援预案和方案，培训矿工的应急处置能力和自救能力，提高应急救援的效率和效果。
4.矿山环境监测系统(1)引入传感器、数据采集和处理技术，实现对矿山环境的实时监测和数据分析。
(2)开展矿山环境风险评估和区域划分，采取相应的防护措施，确保安全生产。
(3)建立环境监测数据库，进行环境参数的存储和分析，为环保管理和矿山复垦提供数据支持。
三、总结通过对煤矿综采自动化工作面技术方案的设计，可以提高煤矿的生产效率，保障生产安全和提升环保水平。
同时，该技术方案还可以减少人工劳动，提高工作效率，降低人员伤亡风险，为煤矿行业的持续发展提供有效的技术支持。
煤矿综采工作面喷雾泵控制系统的改造与设计
科技 论坛
・ １ ４ ７ ・
煤矿综采工 作 面喷雾泵控制系统的改造与设计
苏 发 张 晓 利
（ 内蒙古科技 大学信 息工程 学院， 内蒙古 包头 ０ １ ４ ０ １ ０ ）
摘 要： 随着科 学技 术的迅猛发展 ， 建设 高产 高效 的矿 井已不是件难 事 ， 取 而代之 的是企业信 息化 将成为煤矿 企业下一个核 心竞争 力， 人们对煤矿对 自动化水平的要求随之提 高， 现有煤矿设备 已不能完全满足这 些要 求。 就综采 工作 面泵站 电控 系统做 了改造 设计。 通过 对喷 雾泵控 制 系统的研 究改进 ， 可以减少对供水 管路 的冲击 ， 减小噪音 ， 根据作 业环境的粉 尘浓度 自动调 节架间喷 雾的开度 ， 在保 障人 员 职业健康 的同时降低 了水对煤质 的不 良影响 ， 煤 中含水量减 少可以提 高它的输送过程 的安全性和可靠性 ， 同时能够 实现喷雾泵的 自动控 制， 为综采工作 面实现信息化进行 了探 索。 关键词 ： 企业信 息化 ； 泵站 电控 系统 ； 煤质 ； 职业健康
近年 来 ， 受宏 观经济 增长放 缓 、 产业结 构调 整 、 资源及 环保政策 调整影 响 ， 加上煤 炭行业产能严重过剩 ， 煤炭市场下行且竞争 更加激烈 化深化应 用 ， 实现 价值
创造 。 １综采工作面泵站及喷雾研究现状 １ ． １ 综采工作面泵站研究现状 综采工作 面一 般配备“ 七泵 三箱 ” ， 即四 台乳 化液泵 ，给工作 面液 压支架及 液压 马 达、 液 压单体供 夜 ， 三 台喷雾泵 给采 煤机 冷
表 １设 备选型表
为 了使 机器得 到充分 的冷却 ， 在工作 时能够有效 的 降尘 ， 采煤 却降尘及 工作 面降尘使 用 ， 两个乳化液箱 给乳化液泵供 液 ， 一个水 ８ ０ Ｌ ／ ｍ ｉ ｎ ， 且要求 为清洁 的淡水 ， 并经 箱给喷雾泵供水 。 系统水经移变列车上的清水 过滤器后加入水箱及 机要求 连续提供水量不 小于 ３ 液箱 的 ， 现在 完全是人为 的手 动加水 ， 这样会 因为有时候作 业人员 过 ２ ０ ０ ｕ ｍ 的过滤 系统滤 去水 中的悬浮 和难 容的杂质 。为 了有效地 供水 的静压 不应超 过 ６ ． １ ２ Ｍ Ｐ ａ ， 否则 可能 损坏采煤 机 未及时发 现水 箱水 位低而没有及 时加 水 ， 而导致 喷雾泵 停止或 “ 于 冷却 和降尘 ， 吸” ， 影响正常生产和设备的安全运行 ； 也有 时候会 忘记关闭加水截 元件 。 止阀 ， 水箱加满水 后 ， 大量的水从水箱 溢出 ， 一方面浪费 了水资源 ； 水管通过快速接头 内孔接头组件 与机器相连 ， 水流经水管 旋转 旋转接头组件 内有一个过滤器 。 通过过滤器 另一方面溢出的水需要新设水 泵抽排 ， 浪 费电能和人力 ； 再者 ， 溢出 接头组件进入采煤机 。 的水 经过一个球形截止 阀进入分水盒 中的旋转 盘式过滤器 ， 过 滤后 的水流煤里会严 重影 响煤 质。再加 上 ， 现在综采工作 面也没有安装 实时方便的监测 系统水压 的传感 器 ， 遇到 系统水压低或 系统 非正常 的水 分流至采煤机上 的各个冷却水路 。 ３喷雾泵控制系统硬件设计 停 水 的情况 ， 工作 人员不能及 时发 现 ， 这也 给工作带来 了很大 的不 便。 ３ ． １ 喷雾泵控制方案选 择的总体要求 通 过对泵站控 制系统 功能 的深入 了解和 在使用 过程 中问题 的 １ ． ２喷 雾 效 果 研究 现状 计划 在泵站现有 电控系统 的基础 上增 加新 的功 能设计 ， 使采 在煤矿生产过程 中常常会有大量粉尘游离于空气 中。 由于粉 尘 发 现 ， 的特殊性质 、 粒径的大小等因素 ， 它对人体的危害很大。 他的化学性 煤机 喷雾泵流量根据采煤机负荷大小 、 各部位温度高低实现 自动调 架 间喷雾泵 根据工作 面生 产情况 自动开停 ， 并 且根据粉 尘浓度 质不 同程度地在体 内参与和干扰生化过程 的程度 和速 度 ， 一般 的粉 节 ， 既要满足工作面对降尘效果 的要 尘进入人体肺后 ， 可能引起尘肺 病。粉尘还对安全生产也有极大 的 大小 自动调节喷雾控制阀的开度 ， 又要 将水 对煤 质的影 响降到最低 ， 对喷雾泵水箱实现 自动加水 ， 影 响。它影 响作业环境的能见度 ， 有 些粉尘在一定 的条件下会发生 求 ， 系统水压低压报警 、 水箱低水位报警等功能。 爆炸 ， 所以， 除尘是很有必要的。 再者 ， 在工作面生产过程中 ， 由于采 ３ ． ２喷雾泵控制方案简介 煤机割 煤 、 拉架、 破 碎过程 、 运输 、 煤块落到皮带 上的各个过 程都会 为 了控制成本 只把采煤机 喷雾 泵电机改为变频 电机 ， 架 间喷雾 产生粉 尘 ， 粉 尘悬浮在 空中或在空气 中运 动 ， 这 大大增加 了粉尘 的 泵根据喷雾效果在泵头调压阀上一次性调定 。为降低启动 电流 、 避 危害性 。 免开关保 护误 动作 ， 架间喷雾泵要延 时煤机 喷雾泵启 动。采煤机喷 ２典型泵站控制 系统和喷雾系统介绍 雾大小 由 自身的各部位 温度 和总电流决定 ，既温度 高或总 电流大 ２ ． １ 典型泵站控制系统 变频 喷雾泵转速提高 ， 喷雾 流量加大 ， 能够 尽快 降低 采煤机各部 Ｋ Ａ Ｍ Ａ Ｔ泵站是综 采工作 面较为 常用 的泵 站 ，其控制部分选用 时 ， 德 国Ｂ Ａ Ｒ Ｔ Ｅ Ｃ安全及开关设备 有限公 司的矿用防爆 电子控 制监控 位温度或抑制采煤机温度升 高。架 间喷雾 效果 由粉尘传感器控制 ， 当粉尘传感器 监测到所在位 置粉尘浓度偏 高并将监测 信号传送 给 系统。 Ｌ Ｃ ， 由Ｐ Ｌ Ｃ发 出控 制对应喷雾 控制 阀开度 的指令 ， 将 该阀 的开度 该 电子监控系统 主要 功能是控 制各泵启动 、 停止 、 加载 、 卸载并 Ｐ 调大 ， 可增加 喷雾水量 ， 迅速将粉尘浓度 降低 ， Ｐ Ｌ Ｃ再根 据实时收到 具 有故障诊 断 、 自动配液 、 低油位 、 低液位 、 超温 、 管路水压 、 润 滑油 的粉尘传感器 的数据调整喷雾 阀的开度。 压、 油位 、 油 温等保护功能 。各泵 的运行状态 （ 包括 闭锁 、 预备 、 启 动 ３ ． ３喷雾泵控制系统硬件选型 运行 、 停止 、 加载 、 卸载 、 各 电磁 阀工作状 态 、 系统压力显示 、 油温 、 油 模块化微 型Ｐ Ｌ Ｃ系统 ， 满足 中、 小 规模 的性 能要求 ， 各种 性能的 压、 水 压及各 液箱液位 、 温度等报警 信息 ） 均在 主控制 台的 Ｌ Ｃ Ｄ液 模块 可以非常好地满足和适应 自 动化控制任务 ， 简单实用 的分 布式 晶显示屏上实时显示 。 结构 和多界面 网络能力 ， 使得应用 十分灵 活 ， 方 便用户 和简易 的无 ２ ． ２采煤机喷雾系统 当控制任务 增加 时 ， 可 自由扩展 ， 大量 的集成功能使 它功 采 煤机 的冷却 与供水系统为机 器上各个 电动机 和电控箱提供 风扇设计 ，
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煤矿综采工 作 面喷雾泵控制系统的改造与设计
苏 发 张 晓 利
（ 内蒙古科技 大学信 息工程 学院， 内蒙古 包头 ０ １ ４ ０ １ ０ ）
摘 要： 随着科 学技 术的迅猛发展 ， 建设 高产 高效 的矿 井已不是件难 事 ， 取 而代之 的是企业信 息化 将成为煤矿 企业下一个核 心竞争 力， 人们对煤矿对 自动化水平的要求随之提 高， 现有煤矿设备 已不能完全满足这 些要 求。 就综采 工作 面泵站 电控 系统做 了改造 设计。 通过 对喷 雾泵控 制 系统的研 究改进 ， 可以减少对供水 管路 的冲击 ， 减小噪音 ， 根据作 业环境的粉 尘浓度 自动调 节架间喷 雾的开度 ， 在保 障人 员 职业健康 的同时降低 了水对煤质 的不 良影响 ， 煤 中含水量减 少可以提 高它的输送过程 的安全性和可靠性 ， 同时能够 实现喷雾泵的 自动控 制， 为综采工作 面实现信息化进行 了探 索。 关键词 ： 企业信 息化 ； 泵站 电控 系统 ； 煤质 ； 职业健康
近年 来 ， 受宏 观经济 增长放 缓 、 产业结 构调 整 、 资源及 环保政策 调整影 响 ， 加上煤 炭行业产能严重过剩 ， 煤炭市场下行且竞争 更加激烈 化深化应 用 ， 实现 价值
创造 。 １综采工作面泵站及喷雾研究现状 １ ． １ 综采工作面泵站研究现状 综采工作 面一 般配备“ 七泵 三箱 ” ， 即四 台乳 化液泵 ，给工作 面液 压支架及 液压 马 达、 液 压单体供 夜 ， 三 台喷雾泵 给采 煤机 冷
表 １设 备选型表
为 了使 机器得 到充分 的冷却 ， 在工作 时能够有效 的 降尘 ， 采煤 却降尘及 工作 面降尘使 用 ， 两个乳化液箱 给乳化液泵供 液 ， 一个水 ８ ０ Ｌ ／ ｍ ｉ ｎ ， 且要求 为清洁 的淡水 ， 并经 箱给喷雾泵供水 。 系统水经移变列车上的清水 过滤器后加入水箱及 机要求 连续提供水量不 小于 ３ 液箱 的 ， 现在 完全是人为 的手 动加水 ， 这样会 因为有时候作 业人员 过 ２ ０ ０ ｕ ｍ 的过滤 系统滤 去水 中的悬浮 和难 容的杂质 。为 了有效地 供水 的静压 不应超 过 ６ ． １ ２ Ｍ Ｐ ａ ， 否则 可能 损坏采煤 机 未及时发 现水 箱水 位低而没有及 时加 水 ， 而导致 喷雾泵 停止或 “ 于 冷却 和降尘 ， 吸” ， 影响正常生产和设备的安全运行 ； 也有 时候会 忘记关闭加水截 元件 。 止阀 ， 水箱加满水 后 ， 大量的水从水箱 溢出 ， 一方面浪费 了水资源 ； 水管通过快速接头 内孔接头组件 与机器相连 ， 水流经水管 旋转 旋转接头组件 内有一个过滤器 。 通过过滤器 另一方面溢出的水需要新设水 泵抽排 ， 浪 费电能和人力 ； 再者 ， 溢出 接头组件进入采煤机 。 的水 经过一个球形截止 阀进入分水盒 中的旋转 盘式过滤器 ， 过 滤后 的水流煤里会严 重影 响煤 质。再加 上 ， 现在综采工作 面也没有安装 实时方便的监测 系统水压 的传感 器 ， 遇到 系统水压低或 系统 非正常 的水 分流至采煤机上 的各个冷却水路 。 ３喷雾泵控制系统硬件设计 停 水 的情况 ， 工作 人员不能及 时发 现 ， 这也 给工作带来 了很大 的不 便。 ３ ． １ 喷雾泵控制方案选 择的总体要求 通 过对泵站控 制系统 功能 的深入 了解和 在使用 过程 中问题 的 １ ． ２喷 雾 效 果 研究 现状 计划 在泵站现有 电控系统 的基础 上增 加新 的功 能设计 ， 使采 在煤矿生产过程 中常常会有大量粉尘游离于空气 中。 由于粉 尘 发 现 ， 的特殊性质 、 粒径的大小等因素 ， 它对人体的危害很大。 他的化学性 煤机 喷雾泵流量根据采煤机负荷大小 、 各部位温度高低实现 自动调 架 间喷雾泵 根据工作 面生 产情况 自动开停 ， 并 且根据粉 尘浓度 质不 同程度地在体 内参与和干扰生化过程 的程度 和速 度 ， 一般 的粉 节 ， 既要满足工作面对降尘效果 的要 尘进入人体肺后 ， 可能引起尘肺 病。粉尘还对安全生产也有极大 的 大小 自动调节喷雾控制阀的开度 ， 又要 将水 对煤 质的影 响降到最低 ， 对喷雾泵水箱实现 自动加水 ， 影 响。它影 响作业环境的能见度 ， 有 些粉尘在一定 的条件下会发生 求 ， 系统水压低压报警 、 水箱低水位报警等功能。 爆炸 ， 所以， 除尘是很有必要的。 再者 ， 在工作面生产过程中 ， 由于采 ３ ． ２喷雾泵控制方案简介 煤机割 煤 、 拉架、 破 碎过程 、 运输 、 煤块落到皮带 上的各个过 程都会 为 了控制成本 只把采煤机 喷雾 泵电机改为变频 电机 ， 架 间喷雾 产生粉 尘 ， 粉 尘悬浮在 空中或在空气 中运 动 ， 这 大大增加 了粉尘 的 泵根据喷雾效果在泵头调压阀上一次性调定 。为降低启动 电流 、 避 危害性 。 免开关保 护误 动作 ， 架间喷雾泵要延 时煤机 喷雾泵启 动。采煤机喷 ２典型泵站控制 系统和喷雾系统介绍 雾大小 由 自身的各部位 温度 和总电流决定 ，既温度 高或总 电流大 ２ ． １ 典型泵站控制系统 变频 喷雾泵转速提高 ， 喷雾 流量加大 ， 能够 尽快 降低 采煤机各部 Ｋ Ａ Ｍ Ａ Ｔ泵站是综 采工作 面较为 常用 的泵 站 ，其控制部分选用 时 ， 德 国Ｂ Ａ Ｒ Ｔ Ｅ Ｃ安全及开关设备 有限公 司的矿用防爆 电子控 制监控 位温度或抑制采煤机温度升 高。架 间喷雾 效果 由粉尘传感器控制 ， 当粉尘传感器 监测到所在位 置粉尘浓度偏 高并将监测 信号传送 给 系统。 Ｌ Ｃ ， 由Ｐ Ｌ Ｃ发 出控 制对应喷雾 控制 阀开度 的指令 ， 将 该阀 的开度 该 电子监控系统 主要 功能是控 制各泵启动 、 停止 、 加载 、 卸载并 Ｐ 调大 ， 可增加 喷雾水量 ， 迅速将粉尘浓度 降低 ， Ｐ Ｌ Ｃ再根 据实时收到 具 有故障诊 断 、 自动配液 、 低油位 、 低液位 、 超温 、 管路水压 、 润 滑油 的粉尘传感器 的数据调整喷雾 阀的开度。 压、 油位 、 油 温等保护功能 。各泵 的运行状态 （ 包括 闭锁 、 预备 、 启 动 ３ ． ３喷雾泵控制系统硬件选型 运行 、 停止 、 加载 、 卸载 、 各 电磁 阀工作状 态 、 系统压力显示 、 油温 、 油 模块化微 型Ｐ Ｌ Ｃ系统 ， 满足 中、 小 规模 的性 能要求 ， 各种 性能的 压、 水 压及各 液箱液位 、 温度等报警 信息 ） 均在 主控制 台的 Ｌ Ｃ Ｄ液 模块 可以非常好地满足和适应 自 动化控制任务 ， 简单实用 的分 布式 晶显示屏上实时显示 。 结构 和多界面 网络能力 ， 使得应用 十分灵 活 ， 方 便用户 和简易 的无 ２ ． ２采煤机喷雾系统 当控制任务 增加 时 ， 可 自由扩展 ， 大量 的集成功能使 它功 采 煤机 的冷却 与供水系统为机 器上各个 电动机 和电控箱提供 风扇设计 ，
综采工作面采煤机高压喷雾降尘系统设计及应用分析
综采工作面采煤机高压喷雾降尘系统设计及应用分析
赵晓璐
【期刊名称】《西部探矿工程》
【年(卷),期】2024(36)1
【摘要】针对晋能控股煤业集团某矿15111综采工作面采煤机割煤作业时会产生大量的粉尘,粉尘浓度的增加一方面会造成工作面的可见度降低,影响视线,同时工作人员吸入粉尘的可能性增加,影响身体健康,对此,基于15111综采工作面采煤作业工程概况,结合喷雾降尘机理,研究了综采工作面采煤机高压喷雾降尘技术,通过在采煤机机身、上下滚筒以及液压支架上装设喷嘴,为采煤机滚筒布设3级水幕,提升喷雾水压,并依据工作面粉尘浓度情况实时分级开启水幕,有效降低了综采工作面粉尘浓度,应用测试结果表明:应用该系统后该综采工作面粉尘浓度降低了66.5%,降尘效果显著,取得了较好的应用效果,有效改善了综采工作面作业环境,更好的保障了安全作业。
【总页数】3页(P71-73)
【作者】赵晓璐
【作者单位】晋能控股煤业集团铁路运营有限公司矿山铁路分公司
【正文语种】中文
【中图分类】TD26
【相关文献】
1.综采工作面立体式高压喷雾降尘技术应用研究
2.综采工作面尘源跟踪高压喷雾降尘装置的设计
3.综采工作面采煤机落煤高压喷雾降尘技术研究
4.高压喷雾降尘技术在新村煤业15111综采工作面采煤机上的应用
5.综采工作面采煤机高压喷雾降尘技术研究
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综采自动化控制系统设计方案
目录0前言 (1)1 绪论 (2)1.1综采概述 (2)1.2综采工作面设备组成 (2)1.3 采煤工作面工作过程 (3)2 综采设备联动控制系统概述 (4)2.1 可编程控制器技术的发展 (4)2.2 综采设备联动控制系统的发展现状 (4)2.2.1 国外综采技术发展现状 (4)2.2.2 国内综采技术的发展现状 (5)2.3 综采设备联动控制系统的优势 (5)2.4 综采设备联动控制系统设计的意义 (6)2.5 主要设计内容和思路 (6)2.6 设计原则 (7)3 综采设备联动控制系统总体分析设计 (8)3.1 联动控制系统要实现的控制功能 (8)3.2 联动控制系统的PLC控制方式 (8)3.3 联动控制系统控制下综采设备工作原理分析 (9)3.4 综采工作面通讯控制系统设计 (10)3.4.1 通讯控制系统简介 (10)3.4.3 通讯控制系统功能 (11)3.4.4 通讯设备选型 (12)4 综采工作面设备的PLC单独控制设计 (14)4.1 采煤机的PLC控制系统 (14)4.1.1 采煤机介绍 (14)4.1.2 采煤机的PLC控制 (14)4.2 工作面三机的PLC控制系统 (15)4.2.1 工作面三机介绍 (15)4.2.2 工作面三机的PLC控制 (16)4.3 液压支架的PLC控制系统 (17)4.3.1 液压支架介绍 (17)4.3.2 液压支架的PLC控制 (17)5 联动控制系统的PLC硬件设计 (19)5.1 PLC简介 (19)5.1.1 PLC的基本结构 (19)5.1.2 PLC的工作原理 (19)5.1.3 PLC的工作过程 (20)5.2 联动控制系统的PLC选型 (21)5.3 PLC的I/O节点数的确定 (22)5.4 PLC输入/输出模块选择 (22)5.4.1 数字量模块 (22)5.4.3 I/O模块接口电路 (23)5.5 PLC存储容量的选择 (25)5.6 系统其它硬件设备 (25)5.6.1 传感器介绍 (25)5.6.2 传感器的应用 (25)5.6.3 传感器的组成 (25)5.6.4 设计中涉及的传感器介绍 (26)5.6.5 急停开关 (26)5.7 控制系统PLC I/O节点的分配 (26)5.8 控制系统的电气原理图 (28)5.8.1 顺序控制 (28)5.8.2 单设备电机启停控制 (29)5.9 联动控制系统的PLC外部接线图 (30)6 联动控制系统的PLC软件设计 (31)6.1 编程软件简介 (31)6.1.1 STEP 7概述 (31)6.1.2 STEP 7的主要特点 (31)6.1.3 STEP 7的主要功能 (31)6.1.4 应用STEP 7实现自动化任务的基本步骤 (32)6.2 联动控制系统的梯形图程序 (32)6.2.1 顺序控制的功能图 (33)6.2.3 逆煤流启动功能 (36)6.2.4 顺煤流停止功能 (37)7 技术经济分析 (40)7.1 系统技术分析 (40)7.2 系统经济评估 (41)8 结论 (42)致谢 (43)参考文献 (44)附录A 译文 (45)附录B 外文文献 ................................................................... 错误!未定义书签。
综采工作面采煤机喷雾系统优化改进
综采工作面采煤机喷雾系统优化改进作者：赵永攀潘大炎来源：《科技视界》2018年第30期【摘要】本文详细分析了综采工作面采煤机喷雾系统优化改进项目，从而满足新版《煤矿安全规程》要求，借此推广采煤机喷雾系统优化改进项目在综采工作面的广泛应用。
【关键词】煤矿安全规程；喷雾系统；粉尘浓度；推广应用中图分类号： TD791 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）30-0043-001DOI：10.19694/ki.issn2095-2457.2018.30.0181 基本概况新版《煤矿安全规程》第六百四十七条规定：采煤机必须安装内、外喷雾装置。
割煤时必须喷雾降尘，内喷雾工作压力不得小于2MPa，外喷雾工作压力不得小于4MPa，喷雾流量应当与机型相匹配。
但现综采工作面采煤机暂不能实现此要求。
采煤机随机带有内喷雾和外喷雾两种降尘装置。
喷雾原理为：喷雾泵高压水进入采煤机总水阀，由总水阀经过滤后进入水分配阀，由水分配阀分出两路，经过采煤机各冷却系统，然后分别进入滚筒内喷雾和摇臂外喷雾。
2 问题提出由于喷雾系统先后由冷却系统，滚筒内喷雾和摇臂外喷雾串联运行，造成在喷雾泵供水压力额定的情况下，采煤机外喷雾效果良好，但最终端内喷雾压力不够，喷嘴经常被煤尘堵塞，不能起到很好的喷雾降尘效果；但如果调大喷雾泵供水压力，以使最终端内喷雾压力达到工作要求，减少喷嘴堵塞情况，又会使采煤机内各冷却系统的冷却管压力增大，导致冷却管损坏，进而影响采煤机内齿轮、变频器、电控箱等部件，造成采煤机不能正常运转，影响安全生产。
3 改进方案针对以上存在问题，我们对现有采煤机喷雾系统进行改造，实现新版《煤矿安全规程》相关要。
经过反复讨论，最终确定了改造方案。
1、将另行加工制作的供水管座安装在供水总阀下方，并利用三通接通主进水管路。
2、外喷雾系统由主阀体控制，在供水管路中增加三通，使外喷雾水路单独供水，冷却水系统供水管路增加截止阀控制，使其冷却水压力控制在1.5Mpa。
综采面液压支架喷雾降尘及自动稳压补压装置设计
FORUM 论坛装备190 /矿业装备 MINING EQUIPMENT综采面液压支架喷雾降尘及自动稳压补压装置设计□ 赵俊霞 晋城宏圣建筑工程有限公司1 支架随采煤机自动喷雾降尘将井下综采工作面液压支架每10个划分成一组，并安装电磁阀、控制器，用以对支架的喷雾进行控制，在电磁阀旁安装一个采用RFID 射频技术的远距离标签阅读器，用以控制电磁阀开状态，远距离标签阅读器设定识别距离在20 m 左右，并在采煤机上安设识别卡，具体示意图如图1所示。
当采煤机行走到端头支架位置时，1~10号支架上安装的远距离标签阅读器识别采煤机上的识别卡，将1~10号支架上的电磁阀开启，1~10号支架自动开始喷雾降尘；当采煤机行走到11~20号支架位置时，由于1~10号支架以及11~20号支架上安装的远距离标签阅读器均可以对采煤机上的识别卡进行识别，则1~20号支架同时喷雾；随着采煤机的推进，当采煤机推进到21号支架位置时，由于识别卡已经脱离1~10号支架远距离标签阅读器识别范围，则1~10号支架间的电磁阀关闭，停止喷雾，同时安装在21~30号支架间的远距离标签阅读器识别到识别卡信号，开始自动喷雾降尘。
依次类推，实现液压支架随采煤机移动自动喷雾降尘。
2 支架随人自动喷雾将井下综采工作面液压支架每10个分成一组，每一组安装一个型号为KBH-5/127V 电磁阀、型号为ZP-12C 红外感应装置以及型号为ZP127-Z 控制主机。
一般情况下电磁阀处于关闭状态，当有工作人员经过时，红外感应装置将检测到的信号传输给控制主机，控制主机控制电磁阀开启，从而实现自动喷雾。
具体工作流程为：设定采煤机机组从机头1号支架位置开始推进，采煤机开始运行后，1~10号液压支架开始自动喷雾降尘，当采煤机推进至11号支架位置时，安装到在11~20号支架间的红外感应装置能感应到采煤机机尾工作人员，则1~20号支架同时进行喷雾；采煤机推进至21号支架位置时，若在1~10号支架范围内有工作人员走动，则红外感应装置将监测的信息传输给控制器，保持1~10号支架上的喷雾装置继续运行，若无人员走动时，控制器关闭电磁阀，停止支架喷雾，从而实现支架随人自动降尘喷雾功能。
三软煤层综采工作面采煤机喷雾系统的智能化控制
三软煤层综采工作面采煤机喷雾系统的智能化控制发布时间：2023-07-25T02:23:59.883Z 来源：《新型城镇化》2023年15期作者：李超[导读] 随着煤矿机械化开采水平的逐渐提高，煤矿的开采强度与开采效率逐渐增加，如何提升煤矿的安全、绿色生产逐渐成为煤矿从业专家和学者所关注的焦点问题。
河南能源义煤公司机电设备租赁站河南义马 472300摘要：随着煤矿机械化开采水平的逐渐提高，煤矿的开采强度与开采效率逐渐增加，如何提升煤矿的安全、绿色生产逐渐成为煤矿从业专家和学者所关注的焦点问题。
在煤矿生产过程中，由于开采工艺的限制，难以避免的会产生大量的煤尘，难以避免的会对煤矿工作人员的健康造成影响，引发尘肺病，甚至随着粉尘浓度的逐渐增加，粉尘爆炸的风险也逐渐增加，一旦爆炸发生将导致无法估计得人员伤亡和菜场损失。
因此，优化煤矿井下棚屋降尘系统性能，提高喷雾降尘效率，是目前亟待解决的关键问题。
采煤机作为煤矿开采的核心装备，处于喷雾降尘有效实现的核心位置，如何提升采煤机的喷雾降尘能力，从最近端抑制粉尘的影响是煤矿井下喷雾降尘实现的关键。
关键词：综采工作面；喷雾；粉尘；降尘1煤矿粉尘控制技术概述煤炭开采过程中难以避免的会产生大量的粉尘，危机煤矿工作人员的生命财产安全，因此，必须采取行之有效的喷雾降尘措施，降低煤矿开采过程中综采工作面的煤尘浓度，保证综采工作面人员工作在相对安全、清洁的工作空间中。
随着粉尘抑制技术的进步和发展，越来越多的降尘手段被逐渐应用于综采工作面，以期对综采工作面的粉尘进行有效的抑制。
目前被广泛采用的煤尘控制技术主要包括以下三种方式：第一，通过将水注入到所要开采的煤层之中，将煤层中煤岩成分预先进行湿润，使得煤炭粉尘在根源上受到更大的阻力，抑制煤尘的产生量，实现煤尘的抑制。
这种在开采工作之前对煤层进行注水的方式可以将煤尘浓度降低百分之六十至百分之九十之间，被广泛应用于国内外的各种煤矿。
而且，通过采用长钻孔将水及其他湿润剂注入煤层的方式，可进一步提升粉尘的抑制能力，在许多国外煤矿得到了较好的应用。
综采工作面自动跟踪采煤机喷雾灭尘装置的设计
综采工作面自动跟踪采煤机喷雾灭尘装置的设计摘要:煤矿井下综采工作面的粉尘对煤炭生产的安全和工人的健康构成了很大威胁。
为了改善矿井采煤工作环境,本文设计了一套综采工作面自动跟踪采煤机喷雾灭尘。
装置通过采煤机上搭载的红外发射器和支架上安装的红外接收传感器实现采煤机的定位功能.装置根据采煤机的位置控制安装在支架上的本安电磁阀喷雾，消除处于采煤机切割头下风方向的粉尘,实现采煤工作面的自动灭尘。
实际运行表明，该系统解决了综采工作面架间自动喷雾的技术难题，降低了粉尘浓度，从而达到改善煤矿井下作业环境,确保安全生产的目的。
关键词：综采工作面；灭尘；红外传感器；ＲS4８5;自动控制XX1引言XX煤矿生产过程中粉尘主要来源于采掘工作面，由于矿井通风的特殊性,会在综采面采煤机的下风向飘散着大量的煤尘.综采工作面粉尘的治理关系到煤矿工人的身体健康和煤炭企业的安全生产。
煤尘尘肺病无时无刻不在残害着在粉尘环境中的工作人员,是不见血的软刀子。
尘肺病已成为影响煤矿职工身体健康的一个重要公害。
瓦斯煤尘是煤矿安全的最大威胁。
因此，控制煤尘危害是当前一项刻不容缓的大事.XX本设计一个应用于煤矿综采工作面的自动跟踪采煤机喷雾灭尘装置（以下简称装置），实现综采面的无人值守自动灭尘。
装置的工作原理。
综采工作面液压支架上安装喷雾的本安电磁阀及红外接收传感器,装置通过采煤机上搭载的红外发射器和支架下的红外接收器实现采煤机的定位功能.装置可以根据风向，煤尘的大小，设置开启喷头的个数、距离采煤机的位置（隔架喷淋的支架数）等工作参数。
装置实时检测采煤机的运行位置，在采煤机风流下方自动顺序开启/关闭数道架间扇形强雾,对采煤作业时产生大范围、高浓度粉尘自动实施多道阻隔和高效降尘,从而降低了粉尘浓度，改善井下作业环境,确保煤矿井下安全生产。
XX2 装置的硬件设计２.１系统总体硬件结构本文所研究设计的煤矿井下综采工作面自动跟踪采煤机喷雾灭尘装置结构，主要由红外发射器、电源箱、主机、分机、红外接收器、电磁阀、喷头、过滤器、手动阀门、三通、水管以及和电路配套的矿用电缆组成.每一个液压支架下安装一个控制分机，因此本装置中要实现多达１0０多个通信节点的控制网络。
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煤矿综采工作面采煤机喷雾泵控制系统的自动化改造设计
作者：胡斌
来源：《山东工业技术》2018年第14期
摘要：本文在现用喷雾泵控制系统的基础上新增了传感器、将现用三相异步电机改为变频电机，可以实现系统水压自动检测、喷雾泵压力自动调节等功能。
目的是减少井下作业人员，降低工人劳动强度，同时也可提高煤质管控，有助于提高煤矿的经济效益和自动化水平。
关键词：喷雾泵控制系统；变频电机；自动调节；自动化
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2018.14.079
1 煤矿综采工作面采煤机喷雾泵控制背景
随着煤矿综采工作面自动化水平的不断提高，国内个别煤矿采煤机实现了快速记忆割煤、支架自动跟机拉架、自动收打护帮板等自动运行功能。
但是缺乏与其他生产设备的控制系统之间的协同控制，因此人们意识到综采工作面要想真正实现全面自动化，还有很长的路要走，必须从整个生产流程的各个环节入手，深入研究出切实可行的技术方案。
2 煤矿综采工作面采煤机喷雾泵喷雾控制现状及问题
煤矿综采工作面“停机停水”的方法不成熟，停采煤机电源的情况下才能停喷雾泵。
现在的做法是，从采煤机控制开关引出一组采煤机接触器的常开辅助触点，串入喷雾泵的控制回路，在工作面采煤机机身上通过切断采煤机先导回路，断开采煤机供电组合开关接触器，与此同时与采煤机喷雾泵启动回路串联的组合开关接触器辅助触点断开，从而在停机的同时也将喷雾泵停止。
喷雾泵的压力不能自动调节。
采煤机各部位的温度会因为其负荷不同而不断变化，例如采煤机在轻载情况下运行时，其各部位温度上升的较慢，只需要少量的冷却水就可达到降温的目的。
采煤机喷雾泵和架间喷雾泵都需要手动开启。
在正常开机生产时，需要先开三机（破碎机、转载机、运输机），如果三机被正常开启的话，控制台电工迅速到泵站控制箱处开启乳化液泵、喷雾泵，并且打开水箱和乳化液箱的加水截止阀，给水箱和乳化液箱加水，整个过程需要控制台电工迅速完成所有各项开机工作，有时候因为太过着急会带来一些不必要的麻烦。
系统水压需要人为观察，人员需手动加水。
系统水经移变列车上的清水过滤器，现在是在清水过滤器上安装一块水压表，一般是由控制台电工不定期观察系统水压，遇到系统水压低或
系统非正常停水的情况，工作人员不能及时发现异常情况的话会影响到设备的正常运转。
目前还需要人为手动将系统水加入水箱及液箱里，这样会因为有时候作业人员未及时发现水箱水位低而没有及时加水，而导致喷雾泵停止或“干吸”，影响正常生产和设备的安全运行等。
3 煤矿综采工作面采煤机喷雾泵喷雾控制系统改造设计方法
综采工作面现用设备中，采煤机和泵站是单独控制，都有各自的独立的控制系统，为了实现喷雾系统的精准控制，设计了新的喷雾泵控制系统。
该系统的控制方式是，泵站启动前泵站主控制器先检测系统水压、水箱水位，如果水压低于0.5Mpa或水箱水位低于30%则发出报警，并在低水位的情况下加水，加到高水位（90%）时加水自动停止。
在自动模式下，当检测到采煤机电流大于12A（采煤机程序启动时未正式生产时的空载电流）时首先启动采煤机喷雾泵（采用变频电机驱动），并延时3秒启动架间喷雾泵（普通三相异步电机驱动），泵站主控制器根据从采煤机JOS检测到的采煤机温度数据对采煤机喷雾泵电机进行调速，从而达到调喷雾泵流量的目的，当泵站主控制器检测到采煤机电流小于12A且采煤机温度低于设定值时，采煤机喷雾泵和架间喷雾泵同时停止。
检修模式下喷雾泵禁止自动启动。
喷雾泵电气部分主回路设计原理图如下：
（1）控制系统的工作过程。
1）首先检测系统供水水压和水箱水位信号。
2）采集电流互感器、温度传感器信号，将该信号转换成泵站主控制器可处理的数字信号。
3）泵站主控制器根据传感器信号及变频器输出的频率进行数据处理。
4）在泵站主控制器中数据经过计算处理后，输出控制信号，此信号实现对变频喷雾泵的控制，同时对电流、温度检测，对系统形成反馈，使整个系统循环进行。
（2）控制系统的控制步骤。
1）系统通电，按照接收到的传感器信号进行处理后，满足自动系统启动信号（采煤机电流大于12A）后，先启动采煤机喷雾泵，延迟3秒后启动架间喷雾泵。
2）根据采煤机各部位实际温度和设定值的偏差调节采煤机喷雾泵的转速，当采煤机任意部位温度信号都未超限时，转速达到某一稳定值。
3）当采煤机温度升高超过设定值，泵站主控制器的输出信号变大，采煤机喷雾泵变频器的输出频率变大，喷雾泵转速变大，供水量增加，采煤机各部位温度下降到设定值以下，喷雾泵转速重新稳定到设定值。
4）当泵站主控制器检测到采煤机电流信号小于12A且采煤机各部位温度低于程序设定值，采煤机喷雾泵及架间喷雾泵同时停止。
（3）设备选型依据分析。
在进行设备选型之前要充分分析工艺流程，对各种输入输出量进行梳理，在正式选型时要将价格因素和品牌质量等因素考虑在内。
所有设备都将应用在煤矿综采工作面，因此都要符合煤矿安全标准，即要有防爆合格证、产品出厂检验合格证、煤矿矿用产品安全标志。
1）数字量输入信号统计：自动模式、手动模式、就地停止共3个；
2）数字量输出信号统计：水压报警信号、水位报警信号、采煤机喷雾泵启动共3个；
3）模拟量输入信号统计：采煤机总电流、左截割电机温度、右截割电机温度、左牵引电机温度、右牵引电机温度、液压泵电机温度、破碎机电机温度、左变频器温度、右变频器温度、箱体温度，共计10个；
4）模拟量输出信号统计：喷雾泵变频器的频率控制量，共计1个。
根据价格因素、品牌质量最终决定选取以下设备：使用现用的泵站控制器，只需根据实际情况增加I/O模块。
需要新增的设备有，PY206水压力传感器、PY201水位传感器各一个，MM440变频器一台。
4 煤矿综采工作面采煤机喷雾泵喷雾控制系统改造设计难点
本文通过对煤矿综采工作面喷雾泵控制系统的研究与设计虽取得了阶段性成果，但是基于煤矿相对落后的生产条件和特殊的地理环境等因素的制约，距离煤矿达到自动化水平还有距离，对企业信息化建设所作的贡献也极为有限。
除此之外，目前在研究过程中还存在以下问题：
成本方面，本设计需要将喷雾泵现用三相异步电机改为变频电机，如果现用喷雾泵控制系统的输入、输出模块的预留点较少，需要新增模块和设备，进行重新配置，增加了设备运行成本。
技术方面，因为泵站控制器需要接收来自采煤机监控装置（JOS、端头站）的信号来控制变频喷雾泵，此过程涉及到的信号采集、转换、程序设计、变频器参数设置等工作专业性较强，需要厂家工程技术人员协助。
通过以上分析，煤矿综采工作面采煤机喷雾泵控制系统的研究还不太成熟，还有大量工作要做，因此在做此项研究过程中应该统筹考虑，做到精益求精，在改造设计过程中要考虑成本管控、安全风险等因素。
5 结语
本文在是原有系统上增加了新的控制功能，如采煤机喷雾泵自动启动、停止功能；采煤机控制系统与喷雾泵控制系统进行协同控制等。
在现在的基础上增加了部分数据项，这些数据可以开放接口，为其他系统提供数据来源，也可以将这些数据存入数据仓库，为以后的大数据分析提供数据支撑。
通过对采煤机、泵站运行数据的挖掘、分析，将两种独立设备的电控系统进行关联，也是对煤矿综采工作面现用设备控制系统的一种改进和探索，可以在一定程度上解决“数据孤岛”的问题；对减轻作业人员的劳动强度、改善作业环境、推进综采工作面自动化水平产生一定的效果。
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