高華

摘要：介紹了井下皮帶運(yùn)輸防塵噴霧的重要性，目前使用的狀況，存在的一些問(wèn)題，比較了一些常見(jiàn)防塵措施方式的優(yōu)缺點(diǎn)，研究探索了一種新的防塵方式，結(jié)合現(xiàn)有方式的優(yōu)點(diǎn)，增加了一些擴(kuò)展功能，既能滿足現(xiàn)場(chǎng)使用需求，也為以后發(fā)展預(yù)留了空間。

皮帶運(yùn)輸是礦山煤炭開(kāi)采運(yùn)輸環(huán)節(jié)的重要部分，帶式輸送機(jī)輸送量大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，部件標(biāo)準(zhǔn)化，是礦山公司普遍采用的運(yùn)輸設(shè)備。而皮帶運(yùn)輸都是開(kāi)放式的，在皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中必然會(huì)帶來(lái)煤塵。還有在巷道掘進(jìn)，煤炭開(kāi)采過(guò)程中，都會(huì)有粉塵的產(chǎn)生。煤礦職工長(zhǎng)期在這樣的環(huán)境中工作，很容易會(huì)患上塵肺病，這也是煤礦安全規(guī)程所禁止的。

煤礦安全規(guī)程里規(guī)定了井下工作場(chǎng)所所允許的揚(yáng)塵濃度，煤礦對(duì)于降塵也很重視，目前采取的降塵方式有防塵噴霧，防塵簾，煤層注水等。在井下運(yùn)輸大巷、掘進(jìn)迎頭、采煤工作面機(jī)巷一般會(huì)沿著巷道斷面安裝防塵噴霧和防塵簾，由人工開(kāi)啟的關(guān)斷。在皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)中會(huì)在皮帶上安裝若干個(gè)獨(dú)立的噴水閥，控制擺桿垂直于皮帶，當(dāng)皮帶上有煤時(shí)，煤塊碰到擺桿，觸發(fā)閥門打開(kāi)，噴水降塵。這些手段比較原始，有許多不便之處。如需要人工開(kāi)啟關(guān)閉，控制方式比較粗放，有人員通過(guò)時(shí)閥門不會(huì)關(guān)閉，會(huì)淋濕人員，且人員通過(guò)時(shí)由于水霧影響視線，看不清腳下道路，容易摔倒。皮帶上的噴水，無(wú)論所運(yùn)輸煤炭是干燥還是濕潤(rùn)都會(huì)噴水，干燥的還好，如果本來(lái)煤就是潮濕的，再進(jìn)行噴水，會(huì)產(chǎn)生水煤，污染運(yùn)輸環(huán)境，更嚴(yán)重點(diǎn)還有可能造成煤倉(cāng)因滯煤粘在一起，堵住落煤孔，造成生產(chǎn)影響。而且皮帶上的水閥也需要人工一個(gè)一個(gè)的控制，從頭走到尾，浪費(fèi)體力，增加額外的工作量，遇到責(zé)任心不強(qiáng)的職工，可能會(huì)整個(gè)班都不去關(guān)水，造成水資源浪費(fèi)。

一些廠家也開(kāi)發(fā)出了一些防塵產(chǎn)品，對(duì)這些問(wèn)題有所改進(jìn)。

ZP-18R礦用熱釋紅外傳感器，該裝置主要利用人體感應(yīng)的方式控制灑水，保證行人通行不被淋濕。該裝置主要由紅外熱釋傳感器、控制器、電磁閥、噴頭、水管及電纜組成。如果該裝置處于灑水狀態(tài)當(dāng)行人進(jìn)入手控區(qū)域，紅外熱釋傳感器檢測(cè)到由人體體溫釋放出的紅外信號(hào)，并將信號(hào)通過(guò)傳輸電纜傳至控制器，由控制器內(nèi)的繼電器電磁閥停止灑水，保證行人通行不被淋濕。當(dāng)行人離開(kāi)受控區(qū)域后，水幕自動(dòng)恢復(fù)正常灑水。這個(gè)解決了行人通過(guò)時(shí)被淋濕的問(wèn)題。

ZP—18C礦用觸控傳感器適用于軌道運(yùn)輸巷、皮帶巷、溜煤眼等工作場(chǎng)所，系統(tǒng)主要由觸控傳感器、控制器、電磁閥、噴頭、水管等組成。觸控傳感器由三部分組成：煤位、運(yùn)煤與濕度。煤位：當(dāng)輸送帶上有煤時(shí)，使觸控傳感器的檔桿位置偏轉(zhuǎn)，煤位的有煤燈亮，表示已檢測(cè)到輸送帶上有煤。運(yùn)煤：當(dāng)輸送帶運(yùn)行時(shí)，帶動(dòng)其托輥轉(zhuǎn)動(dòng)，使運(yùn)煤能檢測(cè)到粘于托輥上磁鋼的磁場(chǎng)變化，運(yùn)煤指示燈亮，表示輸送帶處于運(yùn)煤狀態(tài)。煤濕度：當(dāng)輸送帶上有煤時(shí)，兩根探桿接觸煤中，根據(jù)濕度不同檢測(cè)到不同電阻值，由此檢測(cè)煤的濕度。當(dāng)煤的濕度符合干煤標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，傳感器干煤指示燈亮，表示檢測(cè)為干煤。只有在三個(gè)傳感器同時(shí)符合條件時(shí)，傳感器才動(dòng)作。此種設(shè)計(jì)保證了皮帶上只有當(dāng)運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)行、運(yùn)輸?shù)拿禾扛稍飼r(shí)才會(huì)噴水，節(jié)省了人員體力，節(jié)約了水資源。

但是以上產(chǎn)品并非是完美的。考慮到煤礦減人增效大環(huán)境，以及電控產(chǎn)品技術(shù)升級(jí)，擬對(duì)防塵產(chǎn)品增加通訊功能。目前井下大部分電控產(chǎn)品都實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制，可在地面通過(guò)上位機(jī)控制井下電氣產(chǎn)品的運(yùn)行。水泵、變電所大都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，皮帶機(jī)巷也普遍實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)視、區(qū)域集中控制。為產(chǎn)品增加通訊功能后，可實(shí)現(xiàn)區(qū)域集中控制，后續(xù)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中控制。

通訊協(xié)議選擇開(kāi)源的MODBUS_RTU協(xié)議，該協(xié)議介紹的資料很多，絕大多數(shù)組態(tài)軟件、硬件產(chǎn)品都支持該協(xié)議。電氣接口選擇RS485，這種方式下只需兩芯線，傳輸距離在9600BPS時(shí)可達(dá)1200米。通過(guò)對(duì)MODBUS協(xié)議的分析，該協(xié)議支持的功能很多，這里由于應(yīng)用的比較簡(jiǎn)單，只需要使用其中的一部分功能碼即可，這里主要使用03和06兩種功能碼，一個(gè)是讀，一個(gè)是寫。自行設(shè)計(jì)出命令碼，即可實(shí)現(xiàn)通訊功能。簡(jiǎn)要介紹如下：

00 C9是代表狀態(tài)的值，00是高字節(jié)，C9是低字節(jié)，兩個(gè)字節(jié)組成狀態(tài)值，至于該值所代表的含義，可自行設(shè)計(jì)，雙方都按設(shè)計(jì)好的數(shù)值進(jìn)行編寫相應(yīng)的程序即可，比如1可代表停止?fàn)顟B(tài)，2代表運(yùn)行狀態(tài)，等等。

可在以上寫指令里自行設(shè)計(jì)啟動(dòng)、停止功能碼，如AA表示啟動(dòng)，BB表示停止，設(shè)備接收到該數(shù)據(jù)后，執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。這樣，設(shè)備就具備了遠(yuǎn)程控制的條件。保留與紅外熱釋傳感器、煤濕度傳感器、運(yùn)動(dòng)傳感器的接口，使設(shè)備的啟動(dòng)更合理。

以與組態(tài)王的通訊為例，在通訊設(shè)備里選擇PLC-莫迪康-MODBUS_RTU協(xié)議，通訊波特率按照約定的參數(shù)設(shè)置，在上位機(jī)上設(shè)計(jì)出相應(yīng)的控制畫面和顯示畫面，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)井下灑水裝置的遠(yuǎn)程控制。這樣，即可免去了因?yàn)樵O(shè)備多需要人工關(guān)停的問(wèn)題。節(jié)省了人力，節(jié)約了水資源。