煤礦井下綜合防塵自動噴霧裝置的應用

劉向陽

（七煤集團公司向陽礦，黑龍江，七臺河，154600）

煤礦井下綜合防塵自動噴霧裝置的應用

劉向陽

（七煤集團公司向陽礦，黑龍江，七臺河，154600）

自動；節水；防塵

一、概述。

礦塵始終是困擾井下安全生產的最大因素之一，它的危害很大。長期從事采掘和粉塵作業環境的職工，易引起塵肺?。辉诟叨确蹓m作業場所工作的職工，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的礦井，易發生煤塵爆炸事故，給礦井安全生產帶來很大威脅。因此礦井采用了許多防止礦塵產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化帶階段，瓦斯含量低，但煤塵均具有爆炸危險性，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。龍湖分公司經多年對防塵設施的研究，目前已研制成三大類五種自動噴霧裝置，在實際生產中取得了良好的效果。

二、利用爆轟波作動力的自動噴霧灑水裝置。

1、掘進工作面遠距離強制放炮自動噴霧器。

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

（2）原理：當掘進工作面放炮后，其爆轟波產生的沖擊力

將翻板掀到如圖所示的虛線位置，同時風水管路的閥門被同時打開，高壓風與靜壓水同時進入管內，水在高壓風的作用下，從噴嘴內呈霧狀噴出，起到消塵作用。為了防止水倒流進入風管內，在進風管上安設逆止閥。另外，為了保證風壓高于水壓在0.00098—0.00196Pa之間，進風管和進水管上分別安設了風壓水壓調閥，進行人工調節風水壓力比，避免了因風壓大于水壓使霧粒超細或水壓大于風壓使霧粒粗大，影響除塵效果。

2、回采工作面遠距離自動開啟回風凈化

（1）結構：如圖：

（2）原理：將翻板及閥門按設在采煤工作面的上出口附近(以工作面下出口放炮時沖擊波能掀動翻板為有效位置)，用閥門將入水管和出水管聯在一起，當工作面放炮時，其爆轟波產生的沖擊力將翻板掀到圖中虛線位置，重錘自動下擺同時將水門打開，從而實現自動開啟回風凈化水幕。

3、結論：(1)、節省人力。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發生危險。(2)、能及時有效地消除放炮后產生的粉塵，縮短了粉塵在風流中存在的時間，使回風風流在短時間內得以凈化。使用人工開啟的放炮噴霧器時，回風中全塵濃度為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凈化，回采工作面回風中全塵濃度為 28mg/m3，呼吸性粉塵濃度為11mg/m3，使用這種回風凈化后，回風中全塵濃度為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，擴張角大，射程遠，能有效地消除放炮時產生的各種火源，降低了因炮火引發事故的發生率。(4)、節約用水量，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間短，用水量小，每次炮后灑水消塵可分別節約用水2.5m3和3m3。(5)、結構簡單、輕便，容易制造及維修，易推廣使用。

三、利用電能作動力的噴霧灑水裝置：

1、刮板(膠帶)輸送機轉載點自動灑水噴霧裝置。

（1）結構如圖

（2）原理：電磁閥通電后，電磁閥動作，將其內部的活塞打開，噴霧灑水裝置便開始噴霧；斷電后，電礴閥內部的活塞復位關閉，將水流隔斷，噴霧灑水裝置便停止噴霧。同時將電磁閥的電源線與輸送機電源線通過打點器閉鎖在一起，便實現了灑水裝置的開關與輸送機運轉、關停的同步，從而實現了自動噴霧灑水裝置。

2、主運大巷自動噴霧灑水裝置。

（1）結構：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開關(考慮井下防爆問題這里利用打點器，其間距大于一列車的長度)，當機車運行至K1時，機車的滑板便接觸K1，使K1瞬時閉合，控制盤內的第一組接觸器同時吸合，電路接通，電動轉轍機內的電動機便向一個方向運轉，同時拉動絲杠打開閥門，實現噴霧；當機車運行一段距離后滑板便接觸 K2，使K2瞬時閉合，控制盤內的第二組接觸器同時吸合(與此同時第一組接觸器分開)，電路反向接通，電動轉轍機內的電動機向相反的方向運轉，同時拉動絲杠關閉閥門，停止噴霧。另外，彩燈的電源與電動轉轍機的電源實現了閉鎖，因此當噴霧時，彩燈便發光。

圖一：

圖二：

3、結論：

（1）實現了噴霧灑水的自動化，節省了人力。

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

（3）有效地控制了塵源，減輕了粉塵飛揚，消塵效果較好。由于這種噴霧灑水裝置只要運輸機運轉出貨，它就開始噴霧，也就有說，只要有粉塵產生就會有水霧將其覆蓋，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）與彩燈相結合，使得井下工作環境得以改善。

（6）原理簡單，操作性強。

四、利用風電合一作動力的自動噴霧灑水裝置。

1、結構：如下圖：

2、原理：由于此種噴霧裝置設在卸載站，為了便于控制，把開關K1、K2固定在架線的拉線上(間距大于一列車的長度)，當機車滑板接觸 K1，使K1瞬時閉合，電磁閥內的一組線圈帶電，電磁閥動作，高壓風由主風管通過電磁閥進入風壓缸，活塞向一個方向運行，同時活塞拉動拉桿將閥門打開，實現了卸載時的自動噴霧；當卸載完畢后機車滑板接觸K2時，使K2閉合，電磁閥內的另外一組線圈帶電，電磁閥動作，高壓風由主風管經過電磁閥進入風壓缸的另一側，活塞在高壓風的作用下向相反的方向運行，同時活塞拉動拉桿將閥門關閉，停止噴霧。

3、結論：

（1）實現了噴霧灑水的自動控制。

（2）既開既停，節約用水。

TU685

1674-3954（2011）03-0337-02