除尘风机与综掘机开停闭锁联动通风防尘技术研究与应用

蒋金庆

（山东东山王楼煤矿有限公司, 山东 济宁 272063）

掘进防尘管理一直都是煤矿粉尘防治的重点，长压短抽通风除尘是一种较适用于综掘工作面的除尘技术，前期通过对除尘设备与局部通风设备进行系统优化组合有效地提高了除尘效果[1]。目前除尘设备与综掘机仍未形成系统关联，研究、优化二者之间的系统关联性，能够进一步提高除尘效果和自动化程度，对保护矿工安全和职业卫生健康具有重要意义。

1 长压短抽通风除尘应用现状

综掘工作面普遍使用振弦式除尘风机进行通风除尘，效果良好，特别在综掘机截割期间能够有效除尘。但由于现场管理不到位、工人违章等原因常出现综掘机作业时除尘风机未正常使用的情况。对此除应加强现场监督管理和工人教育，还需要对综掘工作面长压短抽通风除尘进行技术层面的设计，确保除尘风机与综掘机实现同步投入使用。同时基于综掘工作面自动化、智能化开采技术的发展趋势[2]，尽可能通过自动化、智能化远程控制手段管理好掘进工作面通风除尘。

2 除尘风机与综掘机开停闭锁联动技术

2.1 技术可行性分析

要实现除尘风机与综掘机能够同步投入使用、同步停机停用即实现二者之间的系统关联达到开停闭锁联动，二者之间的控制方式及状态要求见表1。

表1 除尘风机与综掘机联动控制方式与对应状态表

以上控制方式实现了以下3种综掘机工作状态要求：

（1）除尘风机停机综掘机无法开机；

（2）除尘风机开机综掘机方可开机；

（3）综掘机开停不影响除尘风机开停。

通过分析，以上系统关联的控制方式能够实现除尘风机与综掘机同步投入使用，同步停机停用。

以上分析可知除尘风机与综掘机开停闭锁联动与局部通风机风电闭锁的控制原理类似，局部通风机风电闭锁指的是正常工作的局部通风机停止运转停风后，能切断供风区内全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁，期间人工送不上电无法开机，当局部通风机恢复正常通风时，系统应自动解锁，方可送电并可选择性开机。目前主要采用开停传感器监测局部通风机运行状态以实现风电闭锁。鉴于风电闭锁及开停传感器技术应用较为成熟可靠，因此采用开停传感器监测除尘风机运行状态以实现开停闭锁联动。

2.2 技术实施应用

现场通过开停传感器、安全监控分站对2台磁力启动器进行联锁控制，其中一台磁力启动器接除尘风机电源，另一台磁力启动器接综掘机电源，实现先通风除尘后送电，当通风除尘停止时，掘进施工也因综掘机电源同时被切断而无法正常进行，如图1示。

图1 除尘风机与综掘机开停闭锁联动系统图

以上由开停传感器和控制闭锁的安全监控分站同时构成了一个简单的防尘监控子系统，将该子系统接入KJ90安全监控系统，通过地面电脑终端即可以实现除尘风机运行状态的监控，达到远程化、实时化、自动化管理综掘工作面通风防尘的目的。

3 应用效果

王楼煤矿自动化防尘系统建设过程中通过加强除尘风机与局部通风机、附壁风筒以及除尘风机与综掘机之间的系统优化关联，实现了除尘风机与综掘机开停闭锁联动通风防尘。以27304下顺槽综掘工作面正常施工期间为例，技术应用前后通风防尘监测数据对比情况见表2。

表2 技术应用前后通风防尘监测数据对比情况表

以上对比情况表明，除尘风机与综掘机开停闭锁联动通风防尘技术应用后除尘风机每班开机时间平均提高28.6%，综掘机司机每班时间加权接尘浓度平均下降9.7%，进一步提高了防尘效果。

4 结论

利用除尘风机与综掘机开停闭锁联动，从技术层面解决了综掘机工作期间除尘风机不正常使用的问题，同时在综掘机停机进行打眼支护等产尘作业期间除尘风机仍正常除尘[3]，确保了综掘工作面长压短抽通风除尘效果的最大化。通过安全监控系统还可实现在地面计算机终端进行远程化、实时化、自动化防尘管理，符合综掘工作面自动化、智能化开采技术的要求，可为综掘工作面自动化、智能化开采技术提供技术支持。

鉴于开停传感器只能实现电动式除尘风机运行监测，对于风、液动式除尘风机（器）无法实现运行监测[4]，下一步需借鉴电动式开停闭锁联动控制以实现风、液动式开停闭锁联动。