综采工作面智能喷雾降尘系统的研发及应用
综采工作面气水喷雾粉尘防治技术研究
当代化工研究Modern Chemical Research DD 2021•01技术应用与研究综釆工作面气水喷雾粉尘防治技术研究*田东升(山西阳煤集团救护大队山西045000)摘耍：综采工作面在煤矿生产过程中会产生很多粉尘，内部粉尘的浓度也很高.采煤机割煤又是工作面中最大飭尘源点，粉尘时浓度介于5000-6000mg/m3,多数粉尘容易产生极大的危害性，会严重危害工人的身体健康，甚至会诱发尘肺病，这是煤矿安全生产中最重大的灾害之一.本文主要分析综采工作面气水喷雾粉尘防止技术.关键词：综采工作面；气水喷雾；粉尘防治中图分类号：TD77文献标识码：AStudy on Dust Prevention and Control Technology of Gas-water Spray in FullyMechanized Coal Mining FaceTian Dongsheng(Rescue Team,Shanxi Yangmei Group,Shanxi,045000)Abstracts A lot of d ust will be p roduced in the p roduction p rocess offiilly mechanized coal mining f ace,and the concentration of d ust inside is also very high.Coal cutting by shearer is the biggest dust source in the working f ace,and the dust concentration is between5000-6000mg/m3.Most of the dust is likely to cause great harm,which will seriously harm-workers'health and even induce pneumoconiosis,which is one of t he most important disasters in coal mine safety p roduction.This p aper mainly analyzes the dust p revention technology ofgas-water spray in J ully mechanized coal mining face.Key words:Jully mechanized coal mining f ace；gas-water spray；引言在煤矿生产的过程中会产生大量的煤尘。
综采工作面智能定位喷雾除尘控制系统在济宁三号煤矿应用[论文]
![综采工作面智能定位喷雾除尘控制系统在济宁三号煤矿应用[论文]](https://img.taocdn.com/s3/m/cb185b47f7ec4afe04a1dfed.png)
综采工作面智能定位喷雾除尘控制系统在济宁三号煤矿的应用【摘要】本文简要介绍了济宁三号煤矿123下03工作面的概况,详细介绍了在本工作面应用的zpd(a)型综采工作面智能定位喷雾除尘控制系统的主要功能以及设备安装情况。
【关键词】工作面喷雾除尘智能1 工作面概况济宁三号煤矿是一座设计能力5.0mt/a的特大型现代化矿井,1993年12月19日正式开工建设,2000年12月28日矿井正式投产,井田面积110km2,设计服务年限81年。
123下03工作面位于十二采区中部,十二采3下胶带运输巷的北侧,东邻123下02工作面,西邻123下04作面,设计停采线南距3下回风巷北帮70m～104m,北部切眼距井田边界煤柱63.83～121.98m与二号井相邻。
123下03工作面为十二采区3下煤层首个回采工作面,工作面上部大部为123上04工作面采空区,西南局部上方为123上05工作面采空区。
2 系统概述zpd(a)型综采工作面智能定位喷雾除尘控制系统适用于煤矿井下综采工作面,通过在采煤机、液压支架等处安装无线传感器,实时监测采煤机割煤、移架作业和放煤作业的运行位置,将采煤机割煤、移架作业和放煤作业信息实时传送至工作面电控站及地面进行网络发布,供生产调度中心和相关领导指挥决策。
系统将架间自动喷雾、移架自动喷雾、放煤自动喷雾合为一体,在采煤机、移架、放煤作业的风流下方自动顺序开启/关闭数道扇形强雾进行高效降尘,无需人员干预即可实现全自动运行,解决了采煤机原喷雾装置降尘范围小、效果不理想、工作面粉尘浓度高的技术难题,降低了工人劳动强度,有效防止尘肺病危害。
系统具有照明自动跟踪功能,提供全工作面高亮度照明,极大改善工作面作业条件。
3 系统的主要技术指标(1)额定电压:ac127v(+15%～-20%),50hz;(2)功率消耗:每道装置≤60w(总功率=60w×总道数);(3)定位精度:≤3米;(4)定位形式:红外线传感;(5)操作功能:喷雾水幕总道数设定,喷雾道数选择,喷雾延时选择与采煤机相隔选择,点喷、启动、停止功能;(6)面板显示内容:采煤机运行方向、采煤机当前位置、架间喷雾点道数、当前移架及移架喷雾道数、照明控制;(7)割煤喷雾区域:采煤机的风流下方,相隔距离可设定0-3道(3-18米);(8)割煤喷雾量设定:可设定风流下方1-5道同时打开喷雾;(9)割煤喷雾延时:5-300秒可设定;(10)移架喷雾区域:移架点风流下方1-3道喷雾;(11)移架喷雾延时:5-90s;(12)移架喷雾量设定:可设定风流下方1-3道同时打开喷雾;(13)放煤喷雾区域:放煤支架前后方1-3道喷雾;(14)放煤喷雾延时:5-240s;(15)放煤喷雾量设定:可设定放煤支架前后方1-3道同时打开喷雾。
阐述综采工作面高压雾化降尘技术应用
阐述综采工作面高压雾化降尘技术应用矿井粉尘是煤矿生产过程中的五大灾害之一，粉尘主要危害表现在两个方面：一是煤尘具有可燃性，可使高浓度煤尘瞬间发生爆炸性燃烧，继而引起煤尘爆炸，如果在高瓦斯矿井及在瓦斯富集区，煤尘爆炸还可能引起瓦斯爆炸，形成煤尘瓦斯爆炸，造成严重的煤矿安全生产事故；二是高浓度的粉尘，尤其是呼吸性粉尘（一般将粒径小于5μm的粉尘视为呼吸性粉尘），可穿透肺泡，产生粉尘沉积，使肺部发生病理改变，出现不同程度的弥漫性间质纤维化，造成尘肺病。
因此为保证煤礦企业安全生产及煤矿职工的身心健康，亟需对井下粉尘进行治理。
然而，目前大部分煤矿使用的常规的喷雾降尘技术降尘效果有限，因此，本文对高压雾化降尘技术进行了研究，以期降低工作面粉尘浓度，改善工作面条件。
1 赛尔三矿A4007工作面概况赛尔三矿A400工作面布置在三矿+700水平东翼采区A4煤层第四个工作面，开采位置：上限+775.3m水平、下限+718.7m水平。
地面为戈壁沙滩，无任何建筑物。
工作面东邻井田边界，西邻东翼轨道上山、南邻井田未开采区，北为A4005采空区。
A4煤层位于下侏罗统八道湾上段下部，根据掘进期间观测煤层厚度变化在2.35m-2.45m之间，平均厚度为2.4m，煤层厚度变化不大。
据其发育程度，该煤层应属全区可采的较稳定中厚煤层。
煤层倾角14°～16°，平均15°。
A4007工作面运输巷掘进到556米遇见断层，经公司有关部门和领导现场会审决定沿断层走向开切眼，A4007工作面回风巷掘进至580米处开始做工作面切眼。
该工作面实际长度为568米，切眼长160m。
根据工作面设计、地质条件及生产技术条件，确定A4007工作面采用走向长壁综合机械化采煤法回采，全部垮落法管理顶板。
工作面布置MG160/375-WDl 型可调高双滚筒采煤机沿工作面双向割煤，前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤。
由于采煤机功率较大，工作面回采期间产尘量大，煤机割煤时尤为突出，造成工作面生产时可见度低，劳动卫生条件较差。
智能喷雾除尘技术在综采工作面的应用
工作面定位喷雾 显示控 制箱 ， 示控制 箱按 预先设定 显 的参数和功能进 行计算 与程序来自控制 ， 据采煤 机 的运 根
行位置 ， 在其风流下方 自动顺序开启／ 闭多道扇形 强 关 雾 ， 自动追 踪采煤机的运行位置 ， 割煤作业产 生的 并 对 大量粉尘进行有效 阻隔 和高效 除尘 ， 现采煤 机架 间 实 喷雾智能化 ， 使综 采工作 面 防降尘达 到高效 、 智能 、 合
息传送 工作 面电站的系统 主机 ， 系统将 架间 自动喷雾和移架 自动 喷雾 系统合为一体 ， 在采煤机和移架作业的风流下方 自动顺序开启／ 闭数道 关 扇形 强雾进行 高效 除尘。该 文介 绍 了Ｚ Ｄ（ 型智 能喷雾 除尘技术在东滩煤矿 ４ ＿ １３ 南） Ｐ Ａ） ３Ｆ ０ （ 综采工作面应用 ， 达到很好的除尘效果。
１２ １ 割煤作 业时 自动喷雾除尘 （架 间 自动喷雾） ． ．
｝收 稿 日期 ：０ ｌ ６—３ ２ １ —ｏ Ｏ
方能正 常工作 ， 为此在 电站 处另加 了一 台综保专 为智
作者 简介 ： 宋建伟 （ ９ １ 男 ， １７ 一） 硕士研究生 ， 现为兖州煤 业股份 有
限公 司东滩煤矿生产准备一 区区长 。
采 煤机割煤 作业 时 ， 安装于采 煤机 内侧 的红外线 定位发射器将 采煤机位置信号发送 至固定 在液压支架
上的红外线定位接 收控 制箱上 的红外 线接 收头 ， 收 接 控制箱将收到 的采煤机位置信息通过通讯 电缆传 送至
１ １ Ｚ Ｄ（ 型智 能 喷雾 系统 的组成 ． Ｐ Ａ） ４ 下１３ 南 ） 采工作 面配 套设 备有 ＭＧ ０／ ２ ３ ０（ 综 ４ ０ ９０
理 的 目的 。
Ａ ＷＤ采煤机 １台 、Ｙ ２ ０ １ ．／ ８型两柱 掩护式 液 Ｚ ６０ ／ ３ ５ ２
三软煤层综采工作面采煤机喷雾系统的智能化控制
三软煤层综采工作面采煤机喷雾系统的智能化控制发布时间：2023-07-25T02:23:59.883Z 来源：《新型城镇化》2023年15期作者：李超[导读] 随着煤矿机械化开采水平的逐渐提高，煤矿的开采强度与开采效率逐渐增加，如何提升煤矿的安全、绿色生产逐渐成为煤矿从业专家和学者所关注的焦点问题。
河南能源义煤公司机电设备租赁站河南义马 472300摘要：随着煤矿机械化开采水平的逐渐提高，煤矿的开采强度与开采效率逐渐增加，如何提升煤矿的安全、绿色生产逐渐成为煤矿从业专家和学者所关注的焦点问题。
在煤矿生产过程中，由于开采工艺的限制，难以避免的会产生大量的煤尘，难以避免的会对煤矿工作人员的健康造成影响，引发尘肺病，甚至随着粉尘浓度的逐渐增加，粉尘爆炸的风险也逐渐增加，一旦爆炸发生将导致无法估计得人员伤亡和菜场损失。
因此，优化煤矿井下棚屋降尘系统性能，提高喷雾降尘效率，是目前亟待解决的关键问题。
采煤机作为煤矿开采的核心装备，处于喷雾降尘有效实现的核心位置，如何提升采煤机的喷雾降尘能力，从最近端抑制粉尘的影响是煤矿井下喷雾降尘实现的关键。
关键词：综采工作面；喷雾；粉尘；降尘1煤矿粉尘控制技术概述煤炭开采过程中难以避免的会产生大量的粉尘，危机煤矿工作人员的生命财产安全，因此，必须采取行之有效的喷雾降尘措施，降低煤矿开采过程中综采工作面的煤尘浓度，保证综采工作面人员工作在相对安全、清洁的工作空间中。
随着粉尘抑制技术的进步和发展，越来越多的降尘手段被逐渐应用于综采工作面，以期对综采工作面的粉尘进行有效的抑制。
目前被广泛采用的煤尘控制技术主要包括以下三种方式：第一，通过将水注入到所要开采的煤层之中，将煤层中煤岩成分预先进行湿润，使得煤炭粉尘在根源上受到更大的阻力，抑制煤尘的产生量，实现煤尘的抑制。
这种在开采工作之前对煤层进行注水的方式可以将煤尘浓度降低百分之六十至百分之九十之间，被广泛应用于国内外的各种煤矿。
而且，通过采用长钻孔将水及其他湿润剂注入煤层的方式，可进一步提升粉尘的抑制能力，在许多国外煤矿得到了较好的应用。
综采工作面多点智慧喷雾系统技术说明书
综採工作面多点才智喷雾系统技术说明书zpd（a）型综採工作面才智多点喷雾除尘把握系统南通神华电气****2021年1月zpd（a）型综採工作面才智多点喷雾除尘把握系统，採用国内首创的採煤机跟蹤定位专利技术，实现架间、移架、放煤的才智化防尘喷雾，对工作面採煤、移架、放煤作业时产生的大範围高浓度粉尘实现多道阻隔和高效除尘，同时，对工作面照明实现全才智化自动跟蹤，以进一步改善工作面作业条件。
该系统将架间自动喷雾（煤机跟蹤喷雾）、移架（降架）自动喷雾、支架侧护板喷雾、放煤自动喷雾、煤壁预溼自动喷雾合为一体，无需人员干预，实现全自动执行，解决了採煤机原喷雾装置降尘範围小、效果不抱负、工作面粉尘浓度高的技术难题，有效防止尘肺病危害，确保煤矿平安生产。
系统还可对工作面的喷雾洒水量和区域进行选择和设定，在提高防降尘效果的同时合理把握喷雾洒水量，进一步提高煤矿平安生产管理水平，实现综採工作面防降尘才智、高效、合理的目的。
系统中用于採集煤机位置、移（降）架作业、放顶煤作业资讯的感测器，均採用无线（无绳）感测器，以便利安装维护、削减线缆敷设、降低平安隐患。
该系统在实现综採工作面高效、才智除尘同时，通过通讯汇流排或光纤乙太网将採煤机执行、移架作业和放煤作业等资讯传送工作面电控站及地面网路释出，供生产排程中心和相关领导指挥决策。
(1) 额定电压：ac127v（+15%～-20%），50hz(2) 功率消耗：每架装置≤30w（总功率=30w×总架数）(3) 系统最大喷雾架数：200架（每组液压支架安装1台分站）(4) 工作面照明灯：≥1200lm/架，内嵌led灯功率12w+7w(5) 工作面照明方式：① a - 照明全开；② b - 2亮1，照明跟蹤；③ c - 3亮1，照明跟蹤(6) 系统通讯介面：rs485+光纤快速联结器(7) 定位形式：红外线感测(8) 定位精度：≤1.5米(9) 红外放射：距离≥6米，垂直髮射角≥15°，水平放射角≤5°(10) 操作功能：喷雾水幕总架数设定，喷雾架数选择，喷雾延时选择与採煤机相隔选择，点喷、启动、停止功能(11) 面板显示：tft-100/60 高等级彩色液晶屏(12) 显示内容：採煤机执行方向、採煤机当前位置、架间喷雾点架数、当前移架及移架喷雾架数、照明把握。
综采面高压外喷雾降尘技术及其应用研究
煤
炭
工
程
综 采 面 高 压 外 喷 雾 降 尘 技 术 及 其 应 用 研 究
宋建 国
（ ．北京科技大学 土木与环境工程学 院 ，北京 １ ２ 华晋 焦煤有限责任公 司 ，山西 离石 ． １０ ８ ； ０ ０ ３ ０３ １） ３ ３ ５
摘
要 ：高压 喷 雾装 置 因体 积 庞 大 、使 用不便 、成 本 较 高、 易 于损 坏 、使 用 效 果 不佳 等 现
司机 下风侧 ｌ ｒ 处总 尘除 尘效 率达 ９ ％ ；采 煤 司机 下风 侧 ｌ ｍ 处呼 吸 性粉 尘 降 尘效 率 达 ７ ％ ， Ｏ ｅ ８ Ｏ ５ 通 过 对安 装此 系统 前后 除 尘效 率对 比发 现 ，除 尘效 果显 著 ，说 明该 系统 可有 效抑 制粉 尘浓度 ，可 明显 改善 井 下工作 面卫 生条 件 和采煤 机 的运 行 环境 ，值得 推 广 。
ｍｅ ｈ ｎｚ ｄ ｃ ａ ｎ ｎ ｃ ｅ ｅ ｏ ｔ ｉ ｅ ． Ａｎ ｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ｔ ｅｐ ｒ ｍｅｅ ｓ ａ ｓ ｉ ｂ ｅ ｃ ａ ｍｉ ｉ ｇ ｆｃ ａ ｅｅ ｔｄ ｆｒ ｃ ａ ｉｅ ｏ ｌｍｉ ｉ ｇ ｆ ｅ ｗ ｒ ｂ ａｎ ｄ ａ ｄ ａ ｃ ｒ ｉ ｇｔ ｈ ａ ａ ｔｒ ， ｕ ｔ ｌ ｏ ｌ ｎｎ ｅ ｗ ｓ ｓ ｌｃ ｅ ｏ ａ ａ
状 ，而使 其现 场应 用受到许 多限制 ，针 对 这 些弊 端 ，研 制 了新 型综 采 面 高压 过 滤外 喷 雾 系统 。 该 系统 包含 增压 水 泵 、水质过 滤 系统 、减压 阀、采煤 机机 载 高压 喷 雾装 置 。通 过 实验 室实验 ，获得
了该 系统 适合 综 采 面的 工作参 数 ，并根 据 此类 参数 ，选择合 适 的 工作 面进行 现 场试 验 ，测得 采 煤
基于CAN总线的综采面喷雾降尘系统的研制
基于CAN总线的综采面喷雾降尘系统的研制粉尘是煤矿生产五大自然灾害之一,粉尘中含有灰份和挥发份,具有爆炸性,含量较高时可以导致爆炸,严重威胁着矿井的安全生产,同时也危害现场工作人员的身体健康。
随着高产高效矿井采煤技术的发展,综采法的采煤效率越来越高,综采采煤在整个煤矿企业中所占的比例也越来越大,其综采工作面成为综采采煤煤矿粉尘的主要产生源。
为了降低煤矿事故发生率和改善工作环境,必须采取有效的降尘措施来降低井下综采工作面的粉尘浓度。
综采工作面粉尘一般产生于三个环节,即采煤、移架和放煤过程中。
本文分析了采煤、移架和放煤等工艺过程。
采煤时,喷雾要跟随采煤机的移动而动;移架时,喷雾要针对移架位置喷雾;放煤时,须在支架前后同时喷雾。
又研究了喷雾降尘系统的原理与控制方法。
提出了具有针对性的喷雾降尘控制系统。
设计了一个基于CAN总线的综采面喷雾降尘控制系统。
此系统可以分别实现对采煤机、移架和放煤的自动定位。
可以通过CAN总线网络实现远程控制。
本控制系统中包含主控制器模块和喷雾控制器模块,主控制接收各喷雾控制器检测到的采煤机采煤位置、移架和放煤位置信号,并根据这些信号向各控制器发出喷雾控制命令,以及喷雾模式设置,实时显示综采面工作状态的功能。
喷雾控制器主要功能是:实时检测采煤机采煤位置、移架和放煤位置信号,通过CAN网将这些信号上传给主控机,并接收主控机发出的控制喷雾指令,并根据指令实现不同形式的喷雾。
其中主控制器采用ARM系列微处理器,喷雾控制器采用51系列单片机,CAN总线通信接口采用总线控制器SJA1000和总线驱动器82C250。
通过实验室的实验,喷雾控制器实现了采煤机位置、移架和放煤位置信号的监测和不同模式的喷雾输出。
主控制器实现了接收各喷雾控制器上传的采煤机采煤位置、移架和放煤位置的信号,以及LCD的实时显示。
并实现了网络通信。
实验结果表明设计是合理的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
综采工作面智能喷雾降尘系统的研发及应用
摘要： 综采工作面在移架、放顶煤及采煤机割煤时会产生大量粉尘，本文设计
了一种智能喷雾降尘系统，其通过RS485通讯接口，实现综采面作业状况的自动
检测与喷雾降尘的自动控制，达到用最少水量实现最佳除尘效果，系统还可将工
作面移架、放煤、采煤机位置等参数通过井下环网传到井上，实现井上上位机监
测。
关键词：喷雾；智能；降尘
开发了综合降尘智能控制系统。根据综放面煤机、移架和放煤产尘规律，确定前探梁三
个喷嘴及支架中部和后部喷嘴的位置和安设角度，构成了全断面的雾化场，使除尘效果到达
了最佳；综釆（放）工作面综合降尘智能控制系统实现了共用采煤机遥控器对液压支架进行
遥控喷雾控制（喷雾、煤机遥控合为一体），实现了自动跟机喷雾和移架、放煤的自动喷雾，
真正实现了对喷雾降尘的“死角”粉尘有效治理，呼吸性粉尘和全尘降尘率均达到90%以上，
极大提高了综采面喷雾降尘的效果，通过数据上传平台实现了数据的在线监测功能。
参考文献：
[1] 陈治中. 井下定点喷雾降尘. 《矿业安全与环保》 ，1982（2）：55-60；
[2] 王鹏飞. 煤矿井下喷雾降尘影响因素的试验研究. 《安全与环境学报》 ，2015，15
（6）：62-67
[3] 王飞. 煤矿井下喷雾降尘技术的研究与实现. 《西部大开发旬刊》 ，2013（5）：40-40
作者简介：
孙朝（1974-），男，上海浦东人，汉族，2000年6月毕业于西安科技学院，通信工程专
业（大专），2017年1月毕业于国家开发大学，机修设计制造及自动化专业（本科），工程
师，从事煤矿信息科技管理18年。
已发表论文情况：1、大屯煤炭科技《浅谈如何发挥好矿井安全生产监控系统的作用》；
2、大屯煤炭科技《预应力无纵肋螺纹锚杆的精加工技术要求》