江山

摘要：運輸大巷是實際應用過程中主要的進風巷，在煤礦開采過程中，運輸車輛的來往會導致巷道內的積塵在一定程度上發(fā)生振動，這樣一來就會造成一定的粉塵隨風流動，很可能會進入到各個工作區(qū)域當中。

關鍵詞：運輸大巷;光電控制;降塵水幕

1、前言

運輸大巷在煤礦運輸過程中占據(jù)主要進風巷的地位，在其運行過程中可能會有粉塵進入到工作區(qū)域導致工作環(huán)境的污染，因而礦井設置了光電噴霧降塵水幕設備來盡量減少污染。

2、背景概述

降塵水幕運行期間人員通過時會淋濕礦服，給職工帶來不便。在降塵水幕操作過程中也容易出現(xiàn)早開和遲關的現(xiàn)象，導致水源浪費且持續(xù)供水降塵期間需要大量用水，水倉需要經常排水，增加了一定用水和用電成本。

3、現(xiàn)有技術

自動除塵裝置主要用于地下風道、巷道、工作面、回風巷道、堆場、漏斗等需要定期除塵或灑水的場所。凈化風量，改善工作環(huán)境，防止粉塵危害工人健康。工作面有防塵自動噴涂裝置和機架兩種。系統(tǒng)主要由煤塵傳感器、防爆多電源、電磁閥、噴嘴水管等組成，當監(jiān)測點粉塵濃度達到或超過報警值時，設置粉塵傳感器和粉塵傳感器觸發(fā)控制信號的產生其中傳輸?shù)椒辣瑑炔堪踩嗦冯娫?、防爆和本安多路電源的有線電視。繼電器打開電磁閥，向工作場所噴水，以減少工作場所的灰塵。當灰塵傳感器恢復正常工作時，噴嘴停止工作。

4、自動噴霧降塵水幕運行

紅外監(jiān)控框噴霧系統(tǒng)主要由霧化噴嘴、紅外探頭、控制器、電磁閥和管路組成。前后飛濺由同一個電磁閥控制。設置旁路手動開關。一旦控制器發(fā)生故障，可以手動操作噴霧。手動設置噴灑裝置前管道上的手動開關。下風卸煤時，可關閉進煤口，防止煤進入采煤機傳動裝置。煤礦用軟管可隨時更換和補充。該自動液體混合裝置具有在噴嘴上實時添加集塵器的功能。根據(jù)文丘里管的工作原理，設計了一種抽氣裝置。泵流量控制閥用于確定淡水與粉塵的比例。水壓只能作為動力，以滿足無動力自動混合液體的要求。當熱釋電紅外傳感器檢測到車身釋放的紅外信號并發(fā)送給控制器時，控制器驅動電磁閥打開噴淋水源，噴淋裝置開始噴淋粉塵。因此，控制機架間噴灑系統(tǒng)的開關是操作員的位置。紅外探測頭安裝在支架頂梁下方，探測方向與支架中間位置比較。經過處理的支架位于兩個后支架的中間。當用支架操縱車把移動支架或放煤時，紅外探測器不可避免地檢測到支架的手，噴霧系統(tǒng)開始工作。當移頻器退出時，紅外光源消失。控制器控制電磁閥關閉水源。噴灑裝置立即停止工作。為了完全簡化系統(tǒng)，每個機架僅提供一套監(jiān)控設備。前后飛濺由電磁閥控制框和后飛濺同時操作。前噴管安裝在前立柱前，用于檢測橫梁的下風方向。在支架前半部分和機架之間的主氣流通道中可能會形成灰塵。在風的影響下，很容易向風側擴散。此外，應在前支架后面操作支架，而不是噴射減震。當機架同時移動時，同時開始噴灑，以消除機架移動后落在爐頂?shù)拿簤m。支架前的噴霧不僅可以減少支架移動過程中的粉塵，還可以在主風管內形成防霧屏。截割煤時，截割裝置產生的粉塵不進入或離開裝置，而是通過氣流沉積。當卡車操作要放置的煤時，卡車必須站在支架的后腳之間以操作控制手柄。此時，煤處理機的手都在紅外探測范圍內。紅外探測器可以探測人體。控制器驅動紅外信號后，打開電磁閥，打開噴水架，噴水裝置開始噴水。

5、技術原理

取向層（界面吸附層）改變了水與空氣接觸時的表面分子，接觸面積大大減小，導致水的表面張力降低。同時，疏水堿和粉塵被空氣吸收，粉塵顆粒被去除。把它放在水里弄濕灰塵。根據(jù)化學作用機理，化學抑塵劑可分為潤濕劑、粘結劑和吸濕劑三類。抑塵機理主要包括潤濕、固結和混凝。本項目產品為濕化學抑塵劑。它的發(fā)展是基于化學物質可以改善濕水粉塵的原理。傳統(tǒng)芯片的整體性能有限，影響了芯片的整體水平。隨著微控制技術的飛速發(fā)展，atmel avr系列微控制器在國內外發(fā)達城市得到了廣泛的應用。與傳統(tǒng)的51系列單片機相比，AVR系列單片機具有更好的靈活性和性價比。本設計采用AVR系列atmegal28l單片機。Atmegal28l是一款高性能、低功耗的8位avr微處理器。工作電壓為2.7-5.5v，是基于RISC指令結構的CMOS處理器。由于其先進的指令集和單周期的指令執(zhí)行時間，數(shù)據(jù)吞吐量非常高。如此高的數(shù)據(jù)吞吐量可能會降低系統(tǒng)性能。處理速度和功耗之間的矛盾。Atmegal28l使用哈佛并行體系結構獲取當前指令，并在前一條指令執(zhí)行時循環(huán)它。對于其它RISC結構或RISC，例如微控制器，外部振蕩器的時鐘被劃分為內部指令執(zhí)行周期。這個分區(qū)可以劃分12次（如805l單片機）。AVR單片機是具有高速處理能力的單時鐘指令執(zhí)行周期。AVR內核有非常豐富的指令集，包括32個通用工作寄存器。所有的寄存器都直接連接到ALU，它允許指令在一個時鐘周期內同時訪問兩個獨立的寄存器。該結構有效地提高了編碼效率，數(shù)據(jù)吞吐量是傳統(tǒng)復雜指令集微處理器的10倍。它可以與各種傳感器組合，提供定時、觸摸、紅外、燈光控制和聲音控制等自動控制功能。不同的傳感器可以在不同的地方使用，以滿足不同的燃煤點。該系統(tǒng)配有兩個霧化噴嘴。霧化液滴直徑小，可調2-50um，有效降低爆炸性粉塵。長期使用道路不會產生積水（液體噴嘴直徑大，行人會淋濕，需要及時排水）。噴霧除塵系統(tǒng)適用于任何水質。系統(tǒng)采用空氣霧化噴嘴。負壓區(qū)形成于噴嘴直徑1米以內。粉塵空氣吸入霧化塔和霧化細顆粒吸入系統(tǒng)。把灰塵放在霧柱里，按住，弄濕，然后用這種方法降下來。霧滴小，霧范圍大，除塵效果顯著。6、應用自動噴霧降塵裝后取得的效益。

應用自動噴霧降塵裝置后，皮帶機巷煤塵可得到及時降低，凈化了空氣，為職工創(chuàng)造了良好的工作環(huán)境，減少了職業(yè)病的發(fā)生。應用此裝置后不需要崗位司機專門去開停水幕，減少了崗位司機來同行走路程;應用此裝置后，皮帶上不再因停機后水幕不及時停而造成積水，原來因皮帶上積水造成的灑煤，跑偏打滑現(xiàn)象不再發(fā)生，確保了皮帶的安全運轉，減輕了職工的清理工作量，也保持了機巷內的文明生產環(huán)境，這些使黨家河煤礦皮帶一條主運巷的120余職工受益。

6、結束語

煤塵是危害最大的煤礦開采問題之一，工人長期吸入礦塵，患呼吸道炎癥。我國煤礦塵肺病死率遠高于井下事故，且大多存在煤塵爆炸的高風險。因而需要做好自動噴霧降塵系統(tǒng)設計，避免相關問題發(fā)生。

參考文獻：

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（作者單位：陜西富源煤業(yè)有限責任公司）