运输大巷光电自动喷雾降尘水幕

江山

摘要：运输大巷是实际应用过程中主要的進风巷，在煤矿开采过程中，运输车辆的来往会导致巷道内的积尘在一定程度上发生振动，这样一来就会造成一定的粉尘随风流动，很可能会进入到各个工作区域当中。

关键词：运输大巷;光电控制;降尘水幕

1、前言

运输大巷在煤矿运输过程中占据主要进风巷的地位，在其运行过程中可能会有粉尘进入到工作区域导致工作环境的污染，因而矿井设置了光电喷雾降尘水幕设备来尽量减少污染。

2、背景概述

降尘水幕运行期间人员通过时会淋湿矿服，给职工带来不便。在降尘水幕操作过程中也容易出现早开和迟关的现象，导致水源浪费且持续供水降尘期间需要大量用水，水仓需要经常排水，增加了一定用水和用电成本。

3、现有技术

自动除尘装置主要用于地下风道、巷道、工作面、回风巷道、堆场、漏斗等需要定期除尘或洒水的场所。净化风量，改善工作环境，防止粉尘危害工人健康。工作面有防尘自动喷涂装置和机架两种。系统主要由煤尘传感器、防爆多电源、电磁阀、喷嘴水管等组成，当监测点粉尘浓度达到或超过报警值时，设置粉尘传感器和粉尘传感器触发控制信号的产生其中传输到防爆内部安全多路电源、防爆和本安多路电源的有线电视。继电器打开电磁阀，向工作场所喷水，以减少工作场所的灰尘。当灰尘传感器恢复正常工作时，喷嘴停止工作。

4、自动喷雾降尘水幕运行

红外监控框喷雾系统主要由雾化喷嘴、红外探头、控制器、电磁阀和管路组成。前后飞溅由同一个电磁阀控制。设置旁路手动开关。一旦控制器发生故障，可以手动操作喷雾。手动设置喷洒装置前管道上的手动开关。下风卸煤时，可关闭进煤口，防止煤进入采煤机传动装置。煤矿用软管可随时更换和补充。该自动液体混合装置具有在喷嘴上实时添加集尘器的功能。根据文丘里管的工作原理，设计了一种抽气装置。泵流量控制阀用于确定淡水与粉尘的比例。水压只能作为动力，以满足无动力自动混合液体的要求。当热释电红外传感器检测到车身释放的红外信号并发送给控制器时，控制器驱动电磁阀打开喷淋水源，喷淋装置开始喷淋粉尘。因此，控制机架间喷洒系统的开关是操作员的位置。红外探测头安装在支架顶梁下方，探测方向与支架中间位置比较。经过处理的支架位于两个后支架的中间。当用支架操纵车把移动支架或放煤时，红外探测器不可避免地检测到支架的手，喷雾系统开始工作。当移频器退出时，红外光源消失。控制器控制电磁阀关闭水源。喷洒装置立即停止工作。为了完全简化系统，每个机架仅提供一套监控设备。前后飞溅由电磁阀控制框和后飞溅同时操作。前喷管安装在前立柱前，用于检测横梁的下风方向。在支架前半部分和机架之间的主气流通道中可能会形成灰尘。在风的影响下，很容易向风侧扩散。此外，应在前支架后面操作支架，而不是喷射减震。当机架同时移动时，同时开始喷洒，以消除机架移动后落在炉顶的煤尘。支架前的喷雾不仅可以减少支架移动过程中的粉尘，还可以在主风管内形成防雾屏。截割煤时，截割装置产生的粉尘不进入或离开装置，而是通过气流沉积。当卡车操作要放置的煤时，卡车必须站在支架的后脚之间以操作控制手柄。此时，煤处理机的手都在红外探测范围内。红外探测器可以探测人体。控制器驱动红外信号后，打开电磁阀，打开喷水架，喷水装置开始喷水。

5、技术原理

取向层（界面吸附层）改变了水与空气接触时的表面分子，接触面积大大减小，导致水的表面张力降低。同时，疏水碱和粉尘被空气吸收，粉尘颗粒被去除。把它放在水里弄湿灰尘。根据化学作用机理，化学抑尘剂可分为润湿剂、粘结剂和吸湿剂三类。抑尘机理主要包括润湿、固结和混凝。本项目产品为湿化学抑尘剂。它的发展是基于化学物质可以改善湿水粉尘的原理。传统芯片的整体性能有限，影响了芯片的整体水平。随着微控制技术的飞速发展，atmel avr系列微控制器在国内外发达城市得到了广泛的应用。与传统的51系列单片机相比，AVR系列单片机具有更好的灵活性和性价比。本设计采用AVR系列atmegal28l单片机。Atmegal28l是一款高性能、低功耗的8位avr微处理器。工作电压为2.7-5.5v，是基于RISC指令结构的CMOS处理器。由于其先进的指令集和单周期的指令执行时间，数据吞吐量非常高。如此高的数据吞吐量可能会降低系统性能。处理速度和功耗之间的矛盾。Atmegal28l使用哈佛并行体系结构获取当前指令，并在前一条指令执行时循环它。对于其它RISC结构或RISC，例如微控制器，外部振荡器的时钟被划分为内部指令执行周期。这个分区可以划分12次（如805l单片机）。AVR单片机是具有高速处理能力的单时钟指令执行周期。AVR内核有非常丰富的指令集，包括32个通用工作寄存器。所有的寄存器都直接连接到ALU，它允许指令在一个时钟周期内同时访问两个独立的寄存器。该结构有效地提高了编码效率，数据吞吐量是传统复杂指令集微处理器的10倍。它可以与各种传感器组合，提供定时、触摸、红外、灯光控制和声音控制等自动控制功能。不同的传感器可以在不同的地方使用，以满足不同的燃煤点。该系统配有两个雾化喷嘴。雾化液滴直径小，可调2-50um，有效降低爆炸性粉尘。长期使用道路不会产生积水（液体喷嘴直径大，行人会淋湿，需要及时排水）。喷雾除尘系统适用于任何水质。系统采用空气雾化喷嘴。负压区形成于喷嘴直径1米以内。粉尘空气吸入雾化塔和雾化细颗粒吸入系统。把灰尘放在雾柱里，按住，弄湿，然后用这种方法降下来。雾滴小，雾范围大，除尘效果显著。6、应用自动喷雾降尘装后取得的效益。

应用自动喷雾降尘装置后，皮带机巷煤尘可得到及时降低，净化了空气，为职工创造了良好的工作环境，减少了职业病的发生。应用此装置后不需要岗位司机专门去开停水幕，减少了岗位司机来同行走路程;应用此装置后，皮带上不再因停机后水幕不及时停而造成积水，原来因皮带上积水造成的洒煤，跑偏打滑现象不再发生，确保了皮带的安全运转，减轻了职工的清理工作量，也保持了机巷内的文明生产环境，这些使党家河煤矿皮带一条主运巷的120余职工受益。

6、结束语

煤尘是危害最大的煤矿开采问题之一，工人长期吸入矿尘，患呼吸道炎症。我国煤矿尘肺病死率远高于井下事故，且大多存在煤尘爆炸的高风险。因而需要做好自动喷雾降尘系统设计，避免相关问题发生。

参考文献：

[1] 贾琼. 基于目标识别定位技术的增强现实系统[D]. 复旦大学，2013.

[2] 闫德忠，李江伟，杜永亮. 荣泰矿综合防尘技术优化与应用[J]. 煤炭与化工，2016（1）：150-151.

[3] 彭振生，董健，崔功刚. 矿井微喷雾供水三级水质过滤技术的研究与应用[J]. 科技展望，2016，26（15）.

（作者单位：陕西富源煤业有限责任公司）