馬脊梁礦綜采工作面自動噴霧防塵裝置的改造設計

摘 要：綜采工作面在生產過程中，由于采煤機與煤壁的撞擊中會產生大量的粉塵，在采煤滾筒的高速運轉中，粉塵會在工作面形成濃度極高的粉塵，在危害作業人員身體健康的同時，極易發生粉塵爆炸，為了解決這一問題，設計了綜采工作面自動噴霧防塵裝置。

關鍵詞：工作面；自動；防塵

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.16.069

煤礦生產工作面的粉塵災害，給作業人員的身體健康帶來了極大的隱患，同時也極易引起粉塵爆炸，因此綜采工作面的噴霧防塵一直是煤礦安全管理的重點。

1 馬脊梁礦綜采工作面噴霧防塵裝置的使用現狀

目前，在馬脊梁礦比較普遍采用的綜采液壓支架噴霧系統大部分均采用手控和液控的方式，手控屬于被動控制，而液控雖實現了半自動化，但缺點是礦上普遍使用的放頂煤液壓支架噴霧閥組由于控制系統存在竄液、漏液、管路復雜、壽命短、維修量大等問題，致使噴霧閥或噴霧控制管路在更換時容易引起支架千斤頂泄壓自降，普遍存在事故隱患；遙控開啟液壓支架噴霧，噴霧開啟雖然實現了噴霧自動化開啟，但除塵沒有指向行，一旦打開全工作面的噴霧都會開啟，設施的可靠性不高，維護起來不方便。

2 馬脊梁礦綜采工作面自動噴霧防塵裝置的主要創新點

馬脊梁礦綜采工作面自動防塵裝置是在分析了目前常見的自動噴霧裝置的優劣點后，結合煤礦生產現場實際而設計的，主要設計創新點在于：

2.1 不更換原有系統、改造工作量小，成本低

原有管道噴嘴等噴霧設施不需要重新安裝布置，只需要將進水口與電子控制閥連通即可。然后在采煤機機組上固定一個紅外發射器，在煤壁上隔一定距離安裝一臺紅外接收器。當采煤機開始運行割煤時，紅外發射器發射的信號會被煤壁上的紅外接收器接收到，然后電子控制閥就會開啟，噴霧裝置打開，開始除塵。由于該自動噴霧裝置結構簡單，安裝方便，因此具有較高的可靠性，極大的降低了安裝維護人員的勞動強度。

2.2 實現了采煤機開啟的自動化降塵，除塵范圍精確，效果良好

由于該噴霧防塵裝置的開啟是根據紅外接收器的饋電信號來控制噴霧主機，所以該噴霧防塵裝置可以根據采煤機的位置實現定點除塵，在節約大量水資源的同時，實現最優化的除塵。這種噴霧裝置的控制模式一方面突破了原來自動化噴霧除塵裝置在浪費大量水資源的前提下，依靠全面覆蓋的模式來取得除塵效果的弊端；另一方面也解決了手動控制噴霧防塵裝置不能和機組同步啟動，以致不能很好防塵的缺點。

2.3 系統除電源箱外整個工作面全部采用低壓電源供電，增強了產品的安全保障性能

該防塵噴霧裝置由于使用的是低壓紅外電控開關，因此在整個系統中基本全部使用的是6V低壓電源，這大大的降低了系統在運行過程中的觸電隱患，另外由于采用了低壓傳輸線路，降低了線路維護難度，提高了該噴霧防塵裝置的運行穩定性。

3 馬脊梁礦綜采工作面自動噴霧防塵裝置的使用效果

為了驗證自動噴霧防塵裝置實際使用過程中的效果，在馬脊梁礦的三個綜采工作面采煤工作面、工作面回風巷兩個靜態觀測點及移架過程一個動態觀測點煤塵濃度變化進行了統計分析，經過一周左右的觀察記錄、計算平均值，獲得了以下對照表：

由對照表可以看出，在使用了自動噴霧防塵裝置的工作面、工作面回風巷、降移支架過程中三個動靜態觀測點的煤塵濃度都取得了50%左右的降低效果，驗證了該自動噴霧裝置的實際使用效果。

4 馬脊梁礦綜采工作面自動噴霧防塵裝置的經濟價值

馬脊梁礦綜采工作面自動噴霧防塵裝置使用，極大的降低了工作面煤塵濃度，改善了職工的工作環境，降低發生煤塵爆炸的概率，預計在全礦推廣后每年可為本礦節約各類資金60余萬元。

5 結語

馬脊梁礦綜采工作面自動噴霧防塵裝置的改造設計，為掘進工作面、行車巷道等場所的粉塵治理提供了借鑒，可以通過在作業現場經常移動易產生粉塵的設備上安裝發射器，在巷道壁安裝接收器的模式來取得綜采工作面自動噴霧防塵裝置的類似效果，具備較好的推廣前景。

作者簡介：袁碧彥（1981-），山西渾源人，本科，助理工程師，副科長。