马脊梁矿综采工作面自动喷雾防尘装置的改造设计

摘 要：综采工作面在生产过程中，由于采煤机与煤壁的撞击中会产生大量的粉尘，在采煤滚筒的高速运转中，粉尘会在工作面形成浓度极高的粉尘，在危害作业人员身体健康的同时，极易发生粉尘爆炸，为了解决这一问题，设计了综采工作面自动喷雾防尘装置。

关键词：工作面；自动；防尘

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.16.069

煤矿生产工作面的粉尘灾害，给作业人员的身体健康带来了极大的隐患，同时也极易引起粉尘爆炸，因此综采工作面的喷雾防尘一直是煤矿安全管理的重点。

1 马脊梁矿综采工作面喷雾防尘装置的使用现状

目前，在马脊梁矿比较普遍采用的综采液压支架喷雾系统大部分均采用手控和液控的方式，手控属于被动控制，而液控虽实现了半自动化，但缺点是矿上普遍使用的放顶煤液压支架喷雾阀组由于控制系统存在窜液、漏液、管路复杂、寿命短、维修量大等问题，致使喷雾阀或喷雾控制管路在更换时容易引起支架千斤顶泄压自降，普遍存在事故隐患；遥控开启液压支架喷雾，喷雾开启虽然实现了喷雾自动化开启，但除尘没有指向行，一旦打开全工作面的喷雾都会开启，设施的可靠性不高，维护起来不方便。

2 马脊梁矿综采工作面自动喷雾防尘装置的主要创新点

马脊梁矿综采工作面自动防尘装置是在分析了目前常见的自动喷雾装置的优劣点后，结合煤矿生产现场实际而设计的，主要设计创新点在于：

2.1 不更换原有系统、改造工作量小，成本低

原有管道喷嘴等喷雾设施不需要重新安裝布置，只需要将进水口与电子控制阀连通即可。然后在采煤机机组上固定一个红外发射器，在煤壁上隔一定距离安装一台红外接收器。当采煤机开始运行割煤时，红外发射器发射的信号会被煤壁上的红外接收器接收到，然后电子控制阀就会开启，喷雾装置打开，开始除尘。由于该自动喷雾装置结构简单，安装方便，因此具有较高的可靠性，极大的降低了安装维护人员的劳动强度。

2.2 实现了采煤机开启的自动化降尘，除尘范围精确，效果良好

由于该喷雾防尘装置的开启是根据红外接收器的馈电信号来控制喷雾主机，所以该喷雾防尘装置可以根据采煤机的位置实现定点除尘，在节约大量水资源的同时，实现最优化的除尘。这种喷雾装置的控制模式一方面突破了原来自动化喷雾除尘装置在浪费大量水资源的前提下，依靠全面覆盖的模式来取得除尘效果的弊端；另一方面也解决了手动控制喷雾防尘装置不能和机组同步启动，以致不能很好防尘的缺点。

2.3 系统除电源箱外整个工作面全部采用低压电源供电，增强了产品的安全保障性能

该防尘喷雾装置由于使用的是低压红外电控开关，因此在整个系统中基本全部使用的是6V低压电源，这大大的降低了系统在运行过程中的触电隐患，另外由于采用了低压传输线路，降低了线路维护难度，提高了该喷雾防尘装置的运行稳定性。

3 马脊梁矿综采工作面自动喷雾防尘装置的使用效果

为了验证自动喷雾防尘装置实际使用过程中的效果，在马脊梁矿的三个综采工作面采煤工作面、工作面回风巷两个静态观测点及移架过程一个动态观测点煤尘浓度变化进行了统计分析，经过一周左右的观察记录、计算平均值，获得了以下对照表：

由对照表可以看出，在使用了自动喷雾防尘装置的工作面、工作面回风巷、降移支架过程中三个动静态观测点的煤尘浓度都取得了50%左右的降低效果，验证了该自动喷雾装置的实际使用效果。

4 马脊梁矿综采工作面自动喷雾防尘装置的经济价值

马脊梁矿综采工作面自动喷雾防尘装置使用，极大的降低了工作面煤尘浓度，改善了职工的工作环境，降低发生煤尘爆炸的概率，预计在全矿推广后每年可为本矿节约各类资金60余万元。

5 结语

马脊梁矿综采工作面自动喷雾防尘装置的改造设计，为掘进工作面、行车巷道等场所的粉尘治理提供了借鉴，可以通过在作业现场经常移动易产生粉尘的设备上安装发射器，在巷道壁安装接收器的模式来取得综采工作面自动喷雾防尘装置的类似效果，具备较好的推广前景。

作者简介：袁碧彦（1981-），山西浑源人，本科，助理工程师，副科长。