自动喷雾降尘系统在煤矿工业广场的应用



自动喷雾降尘系统在煤矿工业广场的应用

王坤

郑州煤炭工业集团超化煤矿 河南新密 452385

[摘要]介绍了自动降尘系统工作原理，以及储煤场造成的扬尘污染已成为工业生产、交通运输、储存过程中无组织排放的主要污染源。扬尘污染不但造成煤的大量流失,给企业带来巨大的经济损失,而且使驻地居民的生活环境和厂内生产环境恶化。

[关键词]喷雾降尘；环境污染；粉尘管理

一、问题的提出

我矿工业广场共有三个储煤场，由于煤场设计时未考虑安装防尘设施,严重影响到煤场周边环境，不但对整个工业广场及周边农户环境造成了严重的污染，同时也威胁着在这里工作的员工及附近居民的身体健康，同时也造成部分商品煤的自然损失，更严重的是造成环境污染。因此，解决工业广场的煤尘问题已经到了刻不容缓的地步。

多年来我们对工业广场煤尘治理进行了不断的探索与实践，开展了一系列防尘降尘新技术的研究，决定安装工业广场自动降尘系统，根据工业广场现场实际情况和产品的性能特点，决定用较少的设备使用数量、施工量、资金投入，且能满足工业广场降尘。

二、安装范围

降尘喷雾主要安装在西煤场、中煤场、二次筛选厂、西煤场铁路、销煤公路、主、付井口附近等扬尘地点。

三、设备安装布置

储煤场采用专业喷灌设备——大型喷枪喷水压尘、降尘、固尘。高压水流经由特别设计的喷嘴，形成数十米半径的均匀旋转雨雾覆盖到堆场表面，达到非常理想防尘效果。喷枪采用美国雨鸟公司SR3003防尘喷枪，仰角为24度，喷枪工作压力为6.9Kg，采用20mm喷嘴，喷洒半径为50米，流量为40.4T/h，对主要污染源达到有效的降尘目的。

供水管道采用环形布置方式，采用DN80钢管将原钢管连接成为环状，出泵房钢管采用DN100钢管（100米以内），喷枪立管采用DN50管。安装使用SR3003喷枪，喷洒半径50米，流量40.4T/h，小煤场为避开筛煤楼，喷枪布置会留下一部分盲区，这部分盲区及道路喷淋用5004小喷头作为补充，（可并入到道路喷淋用管路上一同控制）间距15～20米。能够均匀覆盖整个需要喷淋防尘的场地，达到无降尘盲区。

四、主要设备可靠性及实用性研究：

洒水喷枪站主要设备包括：洒水喷枪、电磁阀、自动泻水阀、电伴热带、小喷头。在每种设备的选用上结合实际情况，尽量考虑设备的可靠性和实用性，力争用最少的投入，取得长期最大的效益，同时考虑冬季防冻问题。

(1)洒水喷枪采用美国雨鸟3000系列喷枪在质量、性能和可靠性等方面都达到了同类产品的最前沿。选用型号：美国雨鸟SR3003低速反转，扇形喷枪,喷射仰角：24度,射程：50米,喷洒角度：0—360度,可调流量：每个喷枪40.4m3/h,工作压力：7KG,配置：每支喷枪配6个塑料锥形14、16、18、20、22、24mm喷嘴和甘油压力表以及垫圈螺钉，其中20mm为主要使用的喷嘴，枪身安装压力表，架设高度：2～5米。其他特点：激光切割，加载弹簧，不锈钢臂；可调勺套设计可提高或降低旋转速度；完全的直导叶；结构强度高、加固的连接装配；自调节制动机构；长寿命润滑剂密封轴承；改进的往返卡环调节装置。

(2)电磁阀采用伯尔梅特2”-410-METAL-FL工业电磁阀，安装维护简单方便，超长耐用，阀门表面为聚亚安酯涂层,保护避免腐蚀发生,阀门流道宽大，水头损失小,自带手动开关功能，可以方便实现现场手动控制,DN50丝接，流量3-50m3/h，耐压等级1.6Mpa,自带内置过滤网，对水质要求不高。

(3)自动泻水阀安装在电磁阀的下面，当管路系统的压力降低到一定数值时，该阀自动排泄喷枪管道内的水，以避免结冰造成的危害。其主要特点：16A-FDV自动泄水阀可垂直或水平安装在管路系统的低凹处。

（4）电伴热带主要用于冬季加热，防止自动泻水阀以下的阀门及管件结冻，本项目中的冬季加热采用自限温式低温通用型电热带。

（5）小喷头采用美国雨鸟5004旋转喷头用于道路防尘，最远射程15.2米。该喷头融入了雨鸟顶部调节系列喷头，更加经久耐用。喷洒范围为全圆及可调角度：

五、自动控制系统设计方案：

美国雨鸟ESP-MODULAR三程序控制器，操作方便、简单易学，该系列控制器喷淋防尘的简单的自动控制。主要特点是模块化结构，简单实用，维修操作方便，每个电磁阀需要单独的电缆与控制器相连，最多可控制13个控制阀＋1个主阀／水泵，输入220V AC；控制输出：25.5V AC；每个控制点可控制两个24V AV 7VA的电磁阀，其中一个接点（第13个）可设定为不受传感器影响以便用来控制其它非控制阀设备（如照明等），独立的扩充模块,控制阀的数量可以是4+1、7＋1、10＋1、13＋1（1为主阀或水泵）。

六、主要技术性能：

（1）控制面板全部为中文（LED显示为英文）,方便操作；

（2）独立的阀门检测终端提供持续的24VAC输出，可以快速检测阀门连线；

（3）3个独立程序（A、B、C），每个程序有4个启动时间；

（4）365天日历，可随意设置按奇数日或偶数日喷洒，或按周设定喷洒计划；

（5）独立的备用电池保证断电后不丢失用户设置的程序；

（6）各控制阀之间的延时程序设计可留出时间补充水源并保证慢关式电磁阀彻底关闭；

（7）供电程序设置板，可事先设置安装使用指南，可在安装前事先设置程序；

（8）主阀或水泵启动回路，可以保证喷洒控制阀开启的同时，水泵／主阀同时开启；

（9）可以手动控制每一站，手动清除灌溉程序；

（10）可连接雨量传感器，当降雨达到一定量的时候，可自动终止喷洒作业；

（11）每程序可选择四种循环模式（常规、循环、单日、双日）；

（12）每个控制阀延续时间最大为6小时。1小时内级差为1分钟，剩余时间以10分钟递增；

（13）对每个程序可设置灌水比例0-200%（级差10%），不用改变程序设置即可调整灌水延续时间，便于根据季节和气候随时调整；

（14）测试程序可方便的用于系统的调试；

（15）可进行手动操作；

（16）切断电源，已设置好的持续保持不变，直到人为清除；

七、应用效果

工业广场降尘系统安装完成投入运行后，不但改善了整个工业广场及周边农户环境质量，更改善了入井空气质量的质量，满足了安全生产的要求，大大减少了粉尘对职工及附近居民身体健康的威胁，该项目不仅改善工业广场及附近居民的环境和入井空气质量而且减少了部分商品煤的自然损失，降尘水源采用矿井沉淀池经过处理的污水，不仅使矿井污水得到再次利用，也满足对降尘的需求，而且减少了矿井水对环境的污染，同时也降低成本投入，减少资源浪费，达到了节能减排目的，创造了很好的经济效益。

八、结束语

通过使用自动喷雾降尘系统有效地降低了矿井粉尘浓度的来源点,并节约了大量的水资源,有效的降低了矿井空气中粉尘浓度，为煤矿安全生产和职工的身体健康创造了良好的条件，在安全生产中有良好的推广价值和使用前景。

王坤（1986－），男，河南兰考人，助理工程师，毕业于郑州工业安全职业学院，现从事矿井生产管理工作。

作者简介