膠帶運輸機機械自動變量噴霧裝置的研究與應用

趙洪全

[摘要]分析解決煤炭通過膠帶運輸機運輸過程中產生煤塵的技術管理。針對傳統噴霧降塵裝置由人工操作造成噴霧量無法控制的缺點，提出了對原有噴霧系統進行改造，形成自動噴霧降塵裝置。本文主要闡述了自動噴霧裝置的工作原理和設計原理，實現了膠帶運輸機自動噴霧的目的;達到了降低成本、安裝方便的工作目標，同時減少除塵人員的投入，節約了人工成本和改善了員工的工作環境。膠帶運輸機機械噴霧降塵裝置在煤炭運輸過程中實現自動噴霧是切實可行的。

[關鍵詞]膠帶運輸機;降塵;液控閥;自動噴霧

引言

煤炭的開采、運輸過程中會產生大量煤塵，它們漂浮在井巷中。煤塵有下列危害：污染作業環境，降低了生產場所的能見度;對礦工的身體健康產生危害，長期吸人煤塵后引起身體器官的病變，輕者能引起呼吸道炎癥、慢性中毒和皮膚病，重者可導致煤肺病;煤塵具有燃燒爆炸性，在一定的條件下可能發生爆炸，威脅人身安全;煤塵還會加速機械、電氣設備的損壞，縮短精密儀器、儀表的使用壽命，造成財產的損失。

煤塵的產生：一是采煤工作面，主要產塵工序有采煤機落煤、裝煤、運煤、液壓支架移架、運輸轉載、人工摧煤、爆破及放煤口放煤等;二是掘進工作面的產塵;三是維修的錨噴現場、煤炭的裝卸點等也都產生高濃度的礦塵，尤其是煤炭裝卸處的瞬時礦塵濃度，有時甚至達到煤塵爆炸濃度界限，十分危險。煤炭采出后會經過膠帶運輸機運輸，膠帶機運轉過程中產生的煤塵主要集中在卸載部位，實際生產過程中采取了多種降塵噴霧措施：從手動、光電傳感器，再到電腦控制都取得了很好的效果。本裝置是借助膠帶運輸機運轉特點而研制開發的一種機械噴霧降塵裝置，具有安全可靠、簡便易行、投資少、效益高、維護方便等特點，具有較高的推廣使用價值。

一、機械噴霧降塵裝置

結構組成：本裝置除液控閥、加長桿外還有噴霧頭、噴霧架和水管。噴霧架可根據生產需要設置多個噴頭，加強噴霧效果。水管可根據液控閥安裝位置進行調整。

裝置的工作原理：該裝置的主要部件是液控閥、通過控制閥桿在重力的作用下開啟供水系統，進行噴霧降塵。當膠帶運輸機有貨物通過時，控制閥桿動作，將水閥打開，噴霧裝置開啟;膠帶運輸機無貨物通過，空載時閥把在彈簧的作用下恢復正常狀態，水閥關閉，這樣就實現了自動噴霧降塵的目的。

閥門的固定：如圖1所示，將閥桿一端安裝一個滾動軸承，它的作用是避免膠帶運輸機運行過程中與閥桿接觸產生摩擦，閥門兩端接規格為∮6分的水管，用設計制作好的框架與膠帶機頭架固定。閥桿（規格為∮6分）不能隨意安裝，安裝時要求與膠帶機運行方向一致，有一定夾角，防止皮帶下落過大損壞水閥。

閥桿的設計：當膠帶機空載運行時，閥桿處于關閉位置，自動噴霧系統不工作;當膠帶機運輸承載時，膠帶在煤的重力下下沉，閥桿下降，閥門開啟，隨膠帶運輸機運煤量變化，閥門開啟量發生變化，煤量越大閥門開啟量越大，噴霧量越大，反之亦然。達到自動調節噴霧量，形成自動變量噴霧系統。

二、膠帶運輸機傳統噴霧降塵裝置

傳統噴霧降塵裝置由人工控制，進水膠管（規格為∮10分）與2寸供水主管路相連，膠管出水側與安裝在膠帶運輸機機頭上方規格為∮6分的噴霧桿相連，噴霧桿安裝噴頭。當膠帶運輸機開氣運轉承載時，人力打開供水管路安裝的1寸控制閥門，機頭上方形成噴霧;當膠帶運輸機停止運轉時，人力關閉供水管路控制閥門。

三、膠帶機機械噴霧降塵裝置與傳統噴霧降塵裝置對比

傳統噴霧降塵裝置自膠帶機開機后由人工打開閥門形成噴霧，噴霧量調整到適宜降塵的程度，但這一工藝卻存在較大缺點：開機后閥門打開，噴霧量一經確定后，在膠帶運輸機運轉過程中，噴霧裝置產生的噴霧量不會因為通過貨量的多少而隨時調整，因此容易造成貨量大時達不到降塵效果或是貨量少以及無貨通過時噴霧量過大而影響煤質，對生產產生負面影響。機械噴霧降塵裝置研制并成功投入使用，很好地解決了傳統降塵裝置不能夠解決的問題。膠帶運輸機運輸過程中，通過貨量的多少控制噴霧裝置的開啟和噴霧量的大小，實現了自動噴霧降塵的功效。

四、效益分析

膠帶機機械噴霧降塵裝置在煤炭運輸過程中很好地控制了噴霧量，降低了煤炭的水分，取得了明顯的效益：一是提高了煤炭發熱量100大卡;二是每小時節約用水量0.3m³，按每日18小時計算節約用水5.4m³。機械噴霧降塵裝置投入使用減少了礦井消塵工作人員的投入，按每個采區每班減少3名消塵工作人員、原班減少9人計算，全礦井2個采區每日降低勞動成本3600元，帶來了可觀的經濟效益。安全效益也格外突出，機械噴霧降塵裝置大大減少了空氣中煤塵含量，降低了對人體的傷害，避免因煤塵彌漫而引發生產事故。

結語

膠帶機機械噴霧降塵裝置在大明煤礦E1煤柱16～1幅里段綜采工作面回采過程中成功使用，取得了良好的效果。該裝置設計簡單、成本低、安設方便，能夠利用現有條件進行系統改造，能夠實現自動開啟和關閉。節約了勞動力成本，達到了減員增效的工作目的。噴霧滅塵效果良好且安全可靠，改善了礦區工作環境。該項技術在煤炭井下運輸過程中必將得到更廣泛的推廣。