综采工作面喷雾降尘系统

功能概述：

采煤机负压二次降尘器系统，利用设置在工作面的由高压水泵、供水自动控制水箱组成的高压泵站，将静压水(低压)转化为高压水并通过沿顺槽至工作面敷设的高压管路输送到布置在掘进机的负压二次除尘装置；负压二次除尘装置将供给的高压水，转化成控制掘进机产尘源向外扩散的汽雾流屏障和局部含尘风流净化除尘系统。高压汽雾流屏障阻止和减少粉尘向外扩散并且进行净化；局部含尘风流净化除尘系统是指掘进机的除尘装置喷出高压水的同时产生负压将煤尘吸到装置附近就地净化，从而实现了对掘进机割煤产尘的负压二次降尘的目的；掘进机负压二次降尘器是适合我国煤矿井下各种类型掘进机使用的除尘系统。具有如下特点：（1） 整套系统控尘能力强，使用方便、维护简单；（2） 所配高压水泵结构紧凑、体积小、质量轻、单位水功率高，方便煤矿井下运输；（3） 供水自动控制水箱适应供水压力高(有效关闭大供水压力达6.5Mpa)，可在使用过程中水箱供水水位的稳定，无须人工控制；（4）负压二次除尘装置同时具有拦截粉尘外逸的汽雾流屏障和含尘气流净化系统，装置体积小，安装方便、维护容易，能够实现对掘进机割煤产尘的有效控制。

（5）运行信息系统、喷雾除尘控制系统实时监测综掘机（采煤机）的运行位置，将综掘机（采煤机）运行和喷雾装置作业信息通过光纤以太网传送至工作面控制站及地面调度室，供生产调度中心和相关领导指挥决策，对于进一步提高煤矿井下精益管理水平，优化现役综采工作面生产工艺和管理模式，确保煤矿安全、生产将起到十分重要的作用。

适应于煤矿井下风速小于20m/s的任何作业场所，主要是综采，综掘工作面。

工作原理

在认真研究采煤工作面所用采煤机特点的基础上，吸收国内外采煤机降尘科研成果，结合我们多年的采煤机降尘研究经验，主要设计方案有以下几点：

利用开停传感器采集并传输采煤作业信号（或利用粉尘浓度传感器采集并传输粉尘浓度超标信号），实现喷雾降尘系统的全自动化控制；进行及其有效的洒水喷雾降尘；

利用热释电传感器探测到的人体信号的传输，停止喷雾降尘，以避免水雾喷洒到工作者身上，实现人过停喷，人过后继续喷雾之功能，延时可调，使喷雾降尘作业人性化；

喷雾时间及间歇时间可根据需求利用喷雾装置主控箱的时间延时拨码旋转开关任意设置；

粉尘浓度传感器对工作现场的粉尘浓度适时检测（粉尘传感器按需要选用），实现粉尘浓度超限自动控制喷雾降尘；使粉尘检测控制更加直接、直观；

各种传感器配置灵活，喷雾装置主控箱微电脑程序可自动识别。喷雾系统工作状态有喷雾装置主控箱上的液晶显示屏适时在线显示；实现喷雾降尘系统的科技化；

利用喷雾装置主控箱设计预留的485通讯接口可以与生产调度系统或安全监测系统联机，由地面中心站控制井下分站，通过井下分站的开关量（本安接点信号）接口控制喷雾降尘装置的开启；并实现喷雾降尘的地面监控，实现调度室和采掘面信息交互，实现喷雾降尘系统的现代化控制；

利用设置在综掘（综采）工作面由高压泵、供水自动控制水箱组成的高压泵站，将低压水转换成高压水并沿工作面敷设的高压胶管输送到布置在采煤机上的二次负压降尘器和滚筒内喷雾装置，使降尘器的雾流屏障、风流净化、阻尘扩散等降尘机理有机结合，实现综掘机（采煤机）高压强力、闭锁式内外喷雾降尘；

采煤机负压二次降尘器系统，是利用设置在工作面的由高压水泵、供水自动控制水箱组成的高压泵站，将静压水(低压水)转化为高压水并通过沿顺槽至工作面敷设的高压管路输送到布置在掘进机的负压二次降尘器；负压二次降尘器将供给的高压水，转化成控制掘进机（采煤机）产尘源向外扩散的汽雾流屏障和局部含尘风流净化除尘系统。高压汽雾流屏障阻止和减少粉尘向外扩散并且进行净化；局部含尘风流净化除尘系统是指掘进机的除尘装置喷出高压水的同时产生负压，将煤尘吸到装置附近就地净化，从而实现了对掘进机割煤产尘的负压二次降尘的目的；

负压二次降尘器是适合我国煤矿井下各种类型掘进机（采煤机）使用的除尘装置，具有拦截粉尘外逸的汽雾流屏障和含尘气流净化系统，装置体积小，安装方便、维护容易，能够实现对掘进机割煤产尘的有效控制；

供水自动控制水箱适应供水压力高(有效关闭大供水压力达6.5Mpa)，其配备的液位控制阀可在使用过程中水箱供水水位的稳定，无须人工控制；整套系统控尘能力强，可达到无人值守，使用方便、维护简单。

性能特征

可根据综掘机（采煤机）的开启，或粉尘浓度的超标，实现喷雾降尘与综掘机（采煤机）联动。

降尘机理、具有负压引射功能的二次负压降尘器喷雾降尘效果良好。高压喷雾降尘器形成的旋转水雾将截割滚筒处完全包围，大大提高了喷雾降尘效果。与普通外喷雾相比，由于其除尘机理，可大幅度降低喷雾用水量，同时使煤质水分降低。

根据掘进机的具体条件自我设计的二次负压降尘器，能有效控制掘进机作业过程中产生的粉尘，既提高了除尘效率，又解决了喷嘴堵塞问题，同时具有拦截粉尘外溢的汽雾流屏障和含尘气净化系统，装置体积小，安装方便、维护容易，能够实现对采煤机割煤产尘的有效控制。

调节二次负压降尘器的紧固螺钉，可使二次负压降尘器实现在垂直面上一定范围的上下旋转，调节喷雾扇形的上下覆盖范围，以适应采煤机滚筒高度随煤层高度变化的特点。

二次负压降尘器安装方便，安装后不影响采煤机正常工作，降尘器本身具有防、抗砸的特点，能降尘系统长期、可靠、稳定运行。

喷雾降尘装置主控箱可接收传感器或监测监控系统提供的本安接点控制信号，根据本安接点控制信号的状态，控制高压泵和阀门的开启与关闭。

主控箱设计预留的485通讯接口可以与生产调度系统或安全监测系统联接，由地面中心站控制井下分站，通过井下分站的开关量（本安接点信号）接口控制喷雾降尘装置的开启。并实现喷雾降尘的地面监控，实现调度室和采掘面信息交互。

所配高压水泵结构紧凑、体积小、单位水功率高，方便煤矿井下运输。

供水自动控制水箱适应供水压力高，可使用过程中水箱供水水位稳定，水满后自动关闭进水阀，水位下降后自动恢复补水，无须人工控制。

喷雾泵供水来自掘进机冷却出水或静压水；机载喷雾泵安全阀由定值安全阀和可调安全阀组成，安全可靠

喷雾系统所配备的进水过滤器能确保对喷雾水的过滤，防止杂质进入高压泵及喷雾系统;增压装置实现高压喷雾，雾化效果好，降尘，节省水资源。

自动控制水箱内部安装过滤装置，高压泵和雾化喷嘴的流道畅通；具有高低水位自动保护功能，从而高压泵的稳定运行，进而系统的长期稳定运行。

配套高压泵即可用于高压喷雾，也可用于工作面注水；如聚加入乳化液可作乳化液泵使用，适应性广，可减少工作面降尘设备数量，降低使用成本。

配套电动球阀，通径大，耐压高、不易堵塞、稳定性好。用于采煤机，二次负压降尘器成对使用，二次负压降尘器分别设置在采煤机的前后滚筒摇臂后，分别降尘；用于综掘机则只是单个使用，耗水量小一半。

主要技术参数

ZP127Z矿用自动洒水降尘装置主控箱主要技术指标

1、防爆形式： 矿用本安型 ExdibI .

2、主控箱电源额定电压： 127VAC

3、电动球阀动作额定电压： 15VDC

4、主控箱本安输出电压： 12VDC

5、主控箱本安大输出电流： 470mA

6、主控箱本安输出高开路电压： 12V/310mA ；15V/256mA

7、传感器工作额定电压： 12VDC

8、传感器输出信号： 3V/DC≤高电平≤12VDC；0V/DC≤低电平≤1VDC

9、装置主控箱信号输入： 高电平≥6.0V,低电平≤0.5V

10、动作控制时间： 5s～1200s可调，误差±2s

11、适用水压： 0.2～7.0MPa

12、工作方式： 连续

DFH-20/7矿用本质安全型电动球阀主要技术指标

1、工作电压： 12VDC/18VDC

2、额定工作电流： ≤200mA

3、控制端输入电流： ≤5mA

4、大允许输入电流： 200mA

5、环境温度： 0～+40℃

6、环境湿度： ≤95%（25℃）

7、开启或关闭时间： 3～15s

8、球阀口径： 20mm

9、供水压力范围： 0.2～7.0MPa

10、供水温度范围： 0～60℃

GCG1000型粉尘浓度传感器主要技术指标

1、测量范围：0mg/m3～1000mg/m3

2、测量相对误差：±10℅

3、采样流量误差：18L/min±2.5℅

4、工作电压：9VDC～18VDC（本安）

5、工作电流：≤250mA

KGT9矿用机电设备开停传感器主要技术指标

1、防爆形式: 矿用本质安全型“ExibI”

2、工作电压： 本安DC8～24V

3、工作电流: ≤12mA

4、大气压力： 80～106Kpa

5、被测设备供电电缆范围： 外径Φ16～Φ 80mm 6、输出信号： TTL电平

7、电缆品种: 橡套、钢网、铠装及屏蔽

8、恒流： 5mA/-5mA;5mA/1mA；5mA/0mA;1mA/0mA 9、无电位接点： 常开/常闭 10、输出信号传输距离： ≥2Km 11、运行显示： LED亮／灭 12、进出线口： φ7～φ12mm，2～4芯电缆 13、外形尺寸及重量： 105*60*44mm 约0.4Kg

ZP-12R矿用自动洒水降尘装置用热释光控传感器主要技术指标 1、工作电压： 9VDC-12VDC

2、工作电流： ≤100mA

3、高输入电压： 12.2V

4、大输入电流： 310mA

5、输入信号： 人体释放的有特定波长的红外光

6、 输出信号： 有接收人体红外信号时输出时：3V/DC≤高电平≤12VDC

有接收人体红外信号时输出时：0V/DC≤低电平≤1VDC

7、感知距离： ≤8m

8、大内部电感Li: 0mH

ZCP-2F采煤机负压二次降尘器主要技术指标

1、汽雾流拦截角度: 55°～82°2、静止空气中汽雾流喷射距离: ≥5m3、额定压力: 10MPa4、额定流量: 4.8m3 /h5、适用水压: 5MPa～12MPa6、适用流量： 25L/min～40L/min

7、雾化粒度：150～200um（中心区域），50～100um（周围区域）。

8、工作噪声： ≤85dB（A）9、全尘降尘率： ≥90%配套高压水泵主要技术指标：1、额定压力： 12.5MPa2、额定流量： 4.8m3 /h3、工作电压： 380/660V或660/1140V

反冲洗水质过滤器主要技术指标1、压力：2.5-3.5Mpa 2、过滤精度：80目 3、口径：50mm 4、材质：碳钢5、反冲洗方式：手动反冲洗

自动控制供水箱主要技术指标1、配套水箱尺寸（长X宽X高）mm：2740 X 1140 X 13802、配套水箱附带：1、磁性过滤器 2、交替阀