王永永

（山西潞安礦業(yè)集團慈林山煤業(yè)有限公司李村煤礦綜掘一隊， 山西 長子 046000）

引言

掘進機截割過程中會產(chǎn)生大量的粉塵，掘進機上的噴霧系統(tǒng)能有效降低粉塵濃度，消除火花，在李村煤礦井下多個掘進工作面中主要采用EBZ150A掘進機，該掘進機出廠時未配裝機組噴霧加壓泵，而后期因井下供水水壓達不到《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的“外噴霧裝置的工作壓力不得小于4 MPa”，因此需在掘進機外部加裝一套外噴霧裝置。該裝置加裝后，由于其控制電路開關(guān)與掘進機控制電路相獨立，而井下掘進作業(yè)中，經(jīng)掘進工作面風(fēng)筒吹出的濕煤粉易黏結(jié)在工人面部及工作服上，導(dǎo)致工人抵觸心理嚴重。不啟動外噴霧裝置則不能徹底解決粉塵這一污染源和危險源，不但嚴重影響工人身體健康，還嚴重影響煤礦井下的安全生產(chǎn)。因此，針對這一情況需要設(shè)計一種加裝在煤礦井下掘進機切割部外，并能隨切割部一起工作和停止的噴霧保護裝置。

1 煤礦井下掘進機切割部聯(lián)動外噴霧保護裝置分析

李村煤礦技術(shù)科針對EBZ150A 掘進機外噴霧裝置控制電路開關(guān)與掘進機控制電路相獨立的情況，設(shè)計了掘進機切割部聯(lián)動外噴霧保護裝置，用來控制外噴霧裝置和掘進機切割部同時作業(yè)和同時停止作業(yè)[1-3]。

1.1 裝置電路結(jié)構(gòu)分析

圖1 掘進機切割部聯(lián)動外噴霧保護裝置電路結(jié)構(gòu)示意圖

煤井下掘進機切割部聯(lián)動外噴霧保護裝置電路結(jié)構(gòu)示意圖如圖1 所示，圖中KM2 為礦用隔爆控制開關(guān)自保接點，KM1 為外噴霧加壓泵隔爆開關(guān)接觸器常開接點，KM 為外噴霧加壓泵隔爆開關(guān)接觸器線圈，SB1 為掘進機切割部急停常閉接點，KA1 為外噴霧加壓泵開關(guān)中間繼電器常開接點，KA 為外噴霧加壓泵隔爆開關(guān)中間繼電器線圈。裝置中外噴霧加壓泵的啟動按鈕與礦用隔爆控制開關(guān)自保接點KM2并聯(lián)后，再與外噴霧加壓泵的停止按鈕、外噴霧加壓泵隔爆開關(guān)中間繼電器線圈KA 串聯(lián)，共同組成電源右側(cè)先導(dǎo)回路；然后外噴霧加壓泵隔爆開關(guān)接觸器線圈KM與外噴霧加壓泵開關(guān)中間繼電器常開接點KA1 串聯(lián)，共同組成電源左側(cè)控制回路；所述先導(dǎo)回路與控制回路并聯(lián)接入電源；外噴霧加壓泵隔爆開關(guān)接觸器常開接點KM1 與掘進機切割部急停常閉接點SB1 通過Φ2.5 mm2信號電纜串聯(lián)構(gòu)成與門電路。

1.2 工作原理

在EBZ150A 掘進機外部加設(shè)外噴霧加壓泵，可對井下供水壓力不足4 MPa 起到增壓的作用。隔爆開關(guān)按鈕可遠程控制外噴霧加壓泵的開停，并安裝在機組司機側(cè)，方便操作。外噴霧加壓泵隔爆開關(guān)接觸器常開接點與掘進機切割部急停常閉接點通過Φ2.5 mm2信號電纜串聯(lián)構(gòu)成與門電路，只有在二者同時接通信號的情況下，切割部才能啟動。實現(xiàn)了不先啟動掘進機機載噴霧加壓泵，不能啟動掘進機切割電機，不能割煤的效果。機組除切割部外的其他行走電機、油泵電機等啟動時，可不需啟動機載噴霧加壓泵。真正實現(xiàn)了割煤先開噴霧，而不是啟動掘進機即開噴霧的效果。

1.3 工作過程分析

掘進機切割部聯(lián)動外噴霧保護裝置具體工作過程為：按下礦用隔爆控制開關(guān)啟動鍵，啟動外噴霧加壓泵。礦用隔爆控制開關(guān)自保接點KM2 閉合，KA 線圈得電，常開接點KA1 閉合，接通KM 線圈得電接觸器吸合，外噴霧加壓泵開關(guān)接觸器常開接點KM1閉合。解除切割電機閉鎖，SB1 常閉接點接通信號，掘進機可啟動割煤。反之，按下礦用隔爆控制開關(guān)停止鍵，噴霧加壓泵停止工作。KA 線圈失電，KA1 接點打開，KM線圈失電，外噴霧加壓泵開關(guān)接觸器常開接點KM1 打開，此時無論掘進機切割部急停常閉接點SB1 打開還是閉合，都不能滿足與門電路“二者同時閉合接通”的條件，因此切割部電機閉鎖，掘進機不能進行割煤。但為安全起見，仍需按下掘進機切割部急停SB1。

1.4 裝置優(yōu)點分析

掘進機切割部聯(lián)動外噴霧保護裝置具有以下優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、連接方便、成本低廉；強制外噴霧系統(tǒng)與切割部聯(lián)動，確保外噴霧裝置對割煤產(chǎn)生的粉塵進行霧化，降低粉塵污染，確保生產(chǎn)安全；除切割部以外各部分與外噴霧裝置獨立，確保檢修機組送電后，只要是不啟動切割部，噴霧加壓泵就不需要啟動，避免噴霧開啟后干擾正常的檢修工作；真正實現(xiàn)先開噴霧后割煤，先停止割煤后停噴霧的目的[4-6]。

2 實踐應(yīng)用及效果分析

該掘進機切割部聯(lián)動外噴霧保護裝置由李村煤礦技改科完成設(shè)計，由潞安礦業(yè)集團機電裝備公司進行生產(chǎn)。裝置在李村煤礦8817 掘進工作面EBZ150A 掘進機上進行了安裝調(diào)試，并投入到了現(xiàn)場實踐應(yīng)用。該裝置運行半年時間內(nèi)，整體運行穩(wěn)定，強制外噴霧系統(tǒng)與切割部聯(lián)動，確保噴霧裝置對粉塵進行霧化，降低粉塵污染，確保生產(chǎn)安全。同時裝置的應(yīng)用實現(xiàn)了開噴霧后割煤，先停止割煤后停噴霧，噴霧降塵效果相比之前有了較大的提高。有效解決現(xiàn)有EBZ150A 掘進機在井下供水壓力小，煤粉污染環(huán)境，影響健康，易發(fā)生安全事故的問題，裝置的電路系統(tǒng)與除切割部外各部分獨立，不會干擾到設(shè)備的檢修和保養(yǎng)工作。掘進機切割部聯(lián)動外噴霧保護裝置的研制和應(yīng)用是成功有效的，可以在各大煤礦掘進機上得到廣泛應(yīng)用，市場價值效益明顯。