掘進工作麵粉塵在線監測和自動控制除塵系統的製作方法

2023-05-18 03:41:11

本實用新型涉及煤礦井下粉塵監控和除塵設備，具體的說是一種掘進工作麵粉塵在線監測和自動控制除塵系統。

背景技術：

從全國井工煤礦掘進工作面施工現場看，無論是炮掘工作面、錨噴掘進工作面還是綜掘工作面，掘進工作面作業現場粉塵濃度遠遠超過《煤礦安全規程》（2016版）第640條規定：作業場所空氣中煤塵（總塵）濃度不大於4mg.m3，煤塵（呼塵）濃度不大於2.5mg.m3；矽塵（總塵）濃度不大於1mg.m3，矽塵（呼塵）濃度不大於0.7mg.m3，極大威脅現場作業人員身體健康。目前使用的粉塵在線監測與自動噴霧除塵裝置(系統)是在依託粉塵濃度傳感器和光控傳感器，通過控制全斷面淨化噴霧的電磁閥，實現粉塵超限的自動降塵。

目前使用的粉塵在線監測和自動噴霧降塵系統存在如下缺點：

適用能力差、降塵效果差，由於是採用普通全斷面噴霧進行降塵，該設備除塵效率低、耗水量大，只適用於洩水條件好的大巷降塵使用，而在掘進工作面尤其是下山掘進的工作面基本無法使用，也遠遠達不到《煤礦安全規程》（2016版）第640條的規定要求；

系統費用高，普及困難，每套售價都在3萬元，由於售價高，僅在大型煤礦使用，中小型煤礦還不能推廣普及；

由於現有防塵技術和設備的除塵效果達不到《煤礦安全規程》第640條的標準要求，為了使現場粉塵濃度不超限，現場作業人員將粉塵傳感器懸掛到距離掘進工作面幾百米甚至更遠的地方，粉塵在線監測系統起不到真正監測現場粉塵濃度的作用。

技術實現要素：

為解決上述存在的技術問題，本實用新型提供了一種掘進工作麵粉塵在線監測和自動控制除塵系統，將粉塵在線監測系統和粉塵除塵設備、井下生產設備實現有效關聯，成為一個集粉塵在線監測和自動除塵於一體的自動化控制系統，使掘進作業現場的粉塵濃度達到或者低於國家標準，為員工創造良好的作業環境。

為達到上述目的，本實用新型所採用的技術方案是：

一種掘進工作麵粉塵在線監測和自動控制除塵系統，包含有粉塵在線監測系統、電動除塵風機和井下生產設備，所述粉塵在線監測系統包含有地面監測監控中心、井下監控分站和粉塵傳感器，所述粉塵傳感器與井下監控分站、地面監測監控中心連接，所述粉塵傳感器設置於距離迎頭50米範圍內，所述電動除塵風機通過開關傳感器一的啟動線一和接地線一分別與井下監控分站關聯粉塵傳感器的斷電控制器公共點和常閉點連接，所述井下生產設備通過開關傳感器二的聯鎖控制線一和接地線二與電動除塵風機的啟動線一和接地線二連接，所述電動除塵風機連接供水管路，所述供水管路上串聯電磁閥一和電磁閥二，所述電磁閥二於迴風水幕連接，所述電動除塵風機的開關傳感器一的電源輸出線、聯鎖控制線二分別與電磁閥一、電磁閥二連接。

所述粉塵在線監測系統採用KJ76N-F型監測監控系統。

所述開關傳感器一和開關傳感器二均採用BZQ-80A型開關。

本實用新型利用了現有的粉塵在線監測系統控制平臺，將電動除塵風機和井下生產設備如噴漿機或者綜掘機等設備進行聯動，將粉塵傳感器懸掛於距離迎頭50米範圍內，能有效的對作業場所的粉塵濃度進行監測，當濃度超標時電動除塵風機和井下生產設備聯動，自動開啟電動除塵設備進行除塵，在電動除塵吸風口後建立安全無塵區，並實現了對電動除塵風機運行狀態和掘進工作麵粉塵濃度的時時監測，杜絕了認為造假的現象，實現了爆破、噴漿、割煤三個主要產塵環節的有效除塵；在現有粉塵濃度在線監測系統的平臺下，無需任何額外的投入，簡單的設備線路連接，成本低，卻能實現粉塵在先監測和粉塵超限自動除塵功能，適合大規模推廣應用。

附圖說明

圖1為本實用新型設備電氣線路連接圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述：

如圖1所示，該掘進工作麵粉塵在線監測和自動控制除塵系統，包含有粉塵在線監測系統1、電動除塵風機2和井下生產設備3，所述粉塵在線監測系統包含有地面監測監控中心、井下監控分站11和粉塵傳感器12，所述粉塵傳感器12與井下監控分站11、地面監測監控中心連接，所述粉塵傳感器12設置於距離迎頭50米範圍內，所述電動除塵風機2通過開關傳感器一21的啟動線一211和接地線一212分別與井下監控分站11關聯粉塵傳感器12的斷電控制器公共點111和常閉點112連接，所述井下生產設備3通過開關傳感器二31的聯鎖控制線一311和接地線二312與電動除塵風機2的啟動線一211和接地線二212連接，所述電動除塵風機2連接供水管路4，所述供水管路4上串聯電磁閥一41和電磁閥二42，所述電磁閥二42於迴風水幕5連接，所述電動除塵風機2的開關傳感器一21的電源輸出線213、聯鎖控制線二214分別與電磁閥一41、電磁閥二42連接。

所述粉塵在線監測系統採用KJ76N-F型監測監控系統。

所述開關傳感器一21和開關傳感器二31均採用BZQ-80A型開關。

所述的井下生產設備包含噴漿機、綜掘機等生產設備，根據生產過程的需要而定。

本實用新型的具體工作過程如下：地麵粉塵監測監控中心的控制電腦將粉塵傳感器12的濃度限值設置為4mg/m³。

當粉塵濃度小於4mg/m3時，KJ76N-F型井下監控分站11的公共點111和常閉點112處於常開狀態，電動除塵風機2開關無法啟動。當粉塵濃度大於4mg/m3時，KJ76N-F型井下監控分站11的公共點111和常閉點112動作，轉化為常閉狀態，電動除塵風機2的開關傳感器一21啟動線一211、接地線一212接通，電動除塵風機2開關吸合，電動除塵風機啟動。同時，電磁閥一41和電磁閥二42通過電動除塵風機2的開關傳感器一21的電源輸出線213、聯鎖控制線二214與接地線三215接通，電磁閥一41和電磁閥二42打開，給電動除塵風機2和迴風水幕5供水，開始進行除塵和降塵作業。

設置井下生產設備3為噴漿機,噴漿機的開關傳感器二31啟動後，電動除塵風機2的開關傳感器一21的啟動線一211通過噴漿機開關傳感器二31的聯鎖控制線一311與接地線二312形成接地形成迴路，電動除塵風機2的開關傳感器一21的啟動線一211、接地線一212接通，電動除塵風機2開關吸合，電動除塵風機2啟動。同時，兩個電磁閥通過電動除塵風機2的開關傳感器一21的電源輸出線213、聯鎖控制線二214與接地線三215接通，兩個電磁閥打開，給電動除塵風機2和迴風水幕5供水，開始進行除塵和降塵作業。

綜掘機的工作原理與噴漿機的工作原理一致，這裡不再贅述。

綜上所述，本實用新型結構簡單，利用了現有的粉塵在線監測監控系統平臺，將電動除塵風機和井下生產設備進行電氣連接，通過對井下工作麵粉塵濃度的監測實現電動除塵風機和井下生產設備的聯動，成本低，監測準確，除塵效果好，系統費用低，普及容易，實現了掘進工作麵粉塵的在線監測與超限自動控制除塵效果，保證掘進工作面作業現場的粉塵濃度符合要求，適宜推廣應用。

當然，上述說明並非是對本實用新型的限制，本實用新型也並不僅限於上述舉例，本技術領域的技術人員在本實用新型的實質範圍內所做出的變化、改型、添加或替換，也應屬於本實用新型的保護範圍。