井下礦用車輛噴洗方法和系統

李大兵 鮑飛亞

【摘 要】礦用車輛作為煤礦井下主要運輸設備之一，目前多數質量標準化礦井建設較好的礦井，對于礦用車輛的車體衛生仍然普遍采用人工沖洗的方式，即當礦用車輛駛入洗車區后，由巷道兩側的沖車工人手握高壓水管對準車體進行噴洗。但是，由于井下安全間隙較小，人工沖洗礦用車輛的方式，存在一定的安全風險，在操作過程中，容易操作不慎出現傷人事故。有鑒于此，我們研制和發明了一種井下礦用車輛噴洗方法和系統，用以實現自動控制對礦用車輛進行噴洗，能夠避免目前技術中，由于井下安全間隙較小，人工沖洗礦用車輛的方式，存在的安全風險，以及人工手拿高壓水管的噴洗操作過程中，容易出現的傷人事故。

【關鍵詞】井下礦用；車輛噴洗方法和系統；自動控制

目前，煤礦設備的集中控制化與自動化是現代化礦井的主要特征之一，也是礦井的發展方向。礦井設備實現遠程控制，對現代化礦井的生產建設具有重要的意義，最明顯的

是能夠減少安全事故以及降低勞動強度，提高勞動效率。另外一方面，現代化礦井的質量標準化建設是煤礦企業的基礎工程、生命工程和效益工程，是構建煤礦安全生產長效機制的重要措施。

一、系統的組成

一種井下礦用車輛噴洗方法，應用于井下礦用車輛噴洗系統，所述系統包括，電控部分和機械部分。

1.電控部分組成：整套裝置電控部分由主控機、電動球閥、遙控器、信號傳輸天線終端盒四部分組成。主控機我們采用的是礦用司控道岔裝置主控機，該模塊盒主要用于接收遙控器發出的信號指令，控制電動球閥的開停，從而實現水路的開停。電動球閥采用礦用隔爆型電動球閥，分別安裝于巷道兩側的車輛噴洗裝置固定架上。遙控器采用的是與上述礦用司控道岔裝置主控機接收頻率一致的礦用本安型遙控器，由司機操作該遙控器發出“開、停”信號指令，實現遠程控制噴頭的開停。信號傳輸天線盒是從主控機引出一根泄露通信信號接收天線，根據用戶需要安裝于巷道兩側適當位置，該終端盒有效接收距離為20m。

2.機械部分：機械部分包括機械支架和噴頭部分。機械支架包括底座和背板，背板上設置有滑動槽，噴頭安裝在所述滑動槽上。機械支架采用的是工字鋼與角鋼焊接加工而成，機械支架的個數為兩個，分別位于井下噴洗區域巷道的兩側；每個所述機械支架的滑動槽上安裝有噴頭。在角鋼之間加焊帶滑動槽的鐵板，噴頭安裝固定在滑動槽處，根據用戶需要調節高度，高度調節范圍為1000mm，噴頭與電動球閥之間用軟管連接。

3.輔助設施：根據用戶需求在車輛噴灑區，安設完上述設施后，在噴灑區巷道兩側設計排水溝和污水沉淀池，沉淀池和井下排水系統連通。車輛噴洗過程中的水經由排水溝到達沉淀池，沉淀后的污水流進井下排水系統，集中到達井下水倉，這樣施工現場就不存在積水和積淤現象，提高了噴灑區域的質量標準化水平。

二、系統工作原理及結構

1.工作原理：當檢測到機車司機用遙控器發出的開始噴洗指令時，控制電動球閥開啟，電動球閥開啟后，水流經過高壓水管從噴頭噴出，實現了對礦用車輛自動噴洗，不需要再人工噴洗；當檢測到所述停止噴洗指令時，控制電動球閥關閉，電動球閥關閉后，水流被截斷，噴頭不再噴水，實現了對礦用車輛噴洗的自動停止。采用本系統能夠實現自動對礦用車輛進行噴洗和自動停止對礦用車輛進行噴洗，不再需要人工來對礦用車輛進行噴洗，也就避免了目前技術中，由于井下安全間隙較小，人工沖洗礦用車輛的方式，存在的安全風險，以及人工手拿高壓水管的噴洗操作過程中，容易出現的傷人事故。

2.系統的結構圖（圖1）

三、使用效益分析

1.使用效果

該裝置在兗州煤業股份有限公司濟寧二號煤礦井下南北翼軌道大巷進行了安裝使用，實現了洗車遠距離自動控制，減少了沖車時間，節約用水，可操作性強，取得了良好的效果，提高了煤礦自動化水平和質量標準化水平，具有很好的推廣價值。

2.經濟效益分析

（1）實現了遠程遙控控制，減少沖車時間，提升了運輸效率。以往車輛沖洗采用的是人工作業，即機車司機將車輛行駛到指定沖車地點后，由沖車工人工用高壓水管子對準礦車進行沖洗，而采用該裝置后，機車司機只需在駕駛室內操作遙控器后，緩慢將機車駛過自動噴洗裝置區域即可實現洗車作業，平均每列車（1列車按14輛計算）節約時間10min，礦車周轉按100輛/天計算，每天節約時間為：（100輛÷14輛）*10min=72min；而且每班能減少兩個沖車工。

（2）節約了水資源。人工作業，采用的是2-10*1000鋼絲編織液壓支架軟管直接接入井下供水主管路井下沖洗車輛，每列車平均用時15min，采用該裝置進行噴灑洗車，每列車平均只需5min，節約了10min，井下供水管路6分支閥（壓力3.0MPa）流量約為40m3/h。礦車周轉按100輛/天計算，平均每月能節約用水資源：（100輛÷14輛）*10min÷60min*40 m3*30天=1440m3。

四、結論

礦用車輛遙控噴洗裝置結構簡單，運輸、組裝方便，易于操作、維護，在井下復雜條件下適用性強，用戶容易接受。目前，全國煤礦沒有井下車輛遙控噴洗裝置，屬市場空白點，可廣泛推廣應用，具有廣闊的市場前景。該礦用車輛遙控噴洗裝置的使用，取代了煤礦井下使用人工沖洗車輛，降低了工人勞動強度，實用性強，能對通過該裝置區域的所有車輛實現遠程自動化控制進行沖洗車輛，從而有效提高礦井的綜合文明形象和質量標準化水平，具有很高的社會效益。

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