胡 軍，黃左超

（云南華聯鋅銦股份有限公司，云南文山 663000）

1 露天礦山智能噴霧抑塵技術方案的探索與制定

首先對粉塵產生條件以及特性進行分析。都龍錫礦1065廢石進料平臺是整個膠帶運輸工段的起點和源頭，整個膠帶運輸工段每天的計劃工作時間為20 h，運輸量約為2400 t/h，廢石都將由燃油礦車運輸以及傾倒在1065 平臺的破碎機入口，設備工作量繁重，礦車聚集于此往來頻繁，此處為礦車采、裝、運、卸造成粉塵最為嚴重的地點，粉塵抑制很重要。

前期采用的抑塵方案為使用TR100、TR60 等型號灑水車對此地點進行灑水降塵作業(yè)，但灑水車裝載水量有限，且存在經濟成本較高、工作不及時，無法保證降塵的時效性等缺點。因此，應針對性地設計一個降塵方案且滿足以下3 項技術要求：

（1）工作時效性強。在礦車卸料揚起粉塵的時候工作。

（2）覆蓋面廣。系統(tǒng)工作范圍應覆蓋礦車卸料區(qū)域，全面有效抑塵。

（3）成本低。系統(tǒng)工作的經濟成本應優(yōu)于燃油驅動的灑水車。

基于上述技術要求，首先確定卸料口的區(qū)域范圍，其次確定系統(tǒng)的工作區(qū)域，再加裝智能控制設備，解決實時控制的需求。具體設計方案如下：

采用DN100 水管沿物料進料口一側路旁鋪設，環(huán)繞卸料口，上連360°旋轉壓力式噴霧灑水器，并在主水路出口加裝遠程電磁閥門控制整個系統(tǒng)?？刂七壿嫞洪y門收到信號（時間信號或是中控室給出的電磁信號）打開，主水管連接的壓力式噴霧灑水器受到水流壓力開始工作。系統(tǒng)俯視圖見圖1。

圖1 噴霧抑塵系統(tǒng)俯視圖

2 智能噴霧抑塵技術在露天礦山應用的目標

智能噴霧抑塵項目完成后應滿足以下目標：

（1）控制邏輯簡單實用，便于日常維護檢修，對于卸料口以及礦車進場處等粉塵多發(fā)處進行重點灑水降塵。

（2）項目工程因地制宜，整體施工費用低，同時節(jié)約人力、燃油、設備檢修維護等費用的支出，綜合效益顯著，能夠大幅改善工作環(huán)境，提升礦車傾倒物料效率以及員工健康水平。

（3）可推廣性強，抑塵系統(tǒng)工藝簡單實用，具備普適性和可移植性，可以在其他需要的場地設計相似的噴霧抑塵系統(tǒng)。

3 系統(tǒng)主要器材選型和項目實現

智能遠控電磁閥作為智能噴霧抑塵系統(tǒng)的核心部件，其選型為整個項目實現的重中之重，在此項目中選定的執(zhí)行機構為億米基SND-Z 智能型非侵入式電動執(zhí)行機構，該裝置集絕對編碼技術、傳感器技術、總線控制技術、紅外遙控技術、液晶顯示、磁控開關等多種控制技術于一體，在實際應用中能夠適應多種場景，能夠使用多種控制模式，且防護等級為IP68，防爆標志為ExdibⅡBT4和ExdibⅡCT4，具有較好的防護性能；電機為短時工作制，額定運行時間為15 min，既滿足降塵所需，又能保護電機。

選用DN100 水管鋪設道路側，并在主水管上連分支水路，連接360°旋轉壓力式噴霧灑水器，在主水路上連接截止閥，控制水路通斷。

閥門上安裝SND-Z 智能型非侵入式電動執(zhí)行機構，安裝前檢查執(zhí)行機構輸出軸、法蘭和選用的閥門是否匹配，三爪連接的輸出軸與被動軸軸向應留有1～2 mm 間隙，執(zhí)行機構和閥門的連接法蘭表面應清洗干凈。安裝過程中確保執(zhí)行機構和閥門對中，避免敲打和振動，不施加任何作用力。

安裝完成后需對執(zhí)行機構進行電氣連接，接線前要仔細檢查電源電壓是否與執(zhí)行機構銘牌上的標稱相符，將電動執(zhí)行機構通電之后，開始進行遠程控制的架設。執(zhí)行機構的現場總線通信遵循Modbus 總線通信協(xié)議?，F場總線構成控制系統(tǒng)如圖2 所示。

圖2 現場總線構成控制系統(tǒng)

將現場執(zhí)行機構與中控室電腦連接后進行參數設定，其中包括：

（1）行程參數設定。行程參數設定的數字為絕對編碼電子行程控制器提供的數字，在閥門全行程中為唯一值。

（2）行程開、關向參數設定?，F場將電動執(zhí)行機構向分別向開向、關向運行，行程設定頁面上方當前開度數字不斷變化，到達用戶認可的全關位置時，以此為依據設置開、關度。

（3）遠程方式設定。設定為雙線開方式，可實現閥門兩根線、單個干接點控制，接點閉合時打開，斷開時關閉。

（4）設置緊急自保。緊急自保在斷開、現場、遠程控制狀態(tài)下皆可用，并且會忽略電機熱保護故障，控制優(yōu)先級為最高。

（5）通信設置。電動執(zhí)行機構支持Modbus RTU 總線通信方式進行狀態(tài)反饋與控制，根據中控控制所需設置地址號，并設置波特率（可選波特率有4 組“38400、19200、9600、4800”）。

當全部參數設置完成之后，即可將主水路通水，電動執(zhí)行機構通電，將系統(tǒng)投入試驗并使用。

4 應用效果

（1）抑塵效果。項目設計完成之后落地實施，從主水管分支出的旋轉壓力式噴霧灑水器噴射水霧的距離和范圍均可滿足實際要求，對卸料口多發(fā)粉塵的現象有所控制。

（2）控制方式。電磁閥可以設置兩個控制方式：就地設置工作時間和間歇時間，以及從中控室引出一根信號線控制。兩種控制方式分別滿足兩種工作場景的需求：在設備檢修或是堆料場料位即將滿溢時，礦車往來時間不定且頻率較低，此時可以由中控室實行遠程控制，通過平臺攝像頭了解往來礦車的實時情況，根據實際情況控制系統(tǒng)的開關；當設備正常運行時，礦車下料頻率較為恒定且頻繁，此時可將控制模式轉為就地時間控制。針對兩種情形分別設計的模式，避免了水資源的浪費，減輕了中控操作的負擔。

（3）經濟效益。該項目建設過程中沒有停止設備的運行，施工耗時12 d，整個項目共用DN100 型管300 m，項目建成后，系統(tǒng)每運行1 h 可節(jié)省TR100、TR60 等型灑水車調度使用的平均費用2040 元。

5 積極意義

通過此項目的研發(fā)，為實現開采運輸科學化、資源利用高效化、企業(yè)管理規(guī)范化、生產工藝環(huán)?；?、礦山環(huán)境生態(tài)化所做出的技術努力，將“綠水青山就是金山銀山”的兩山理念貫徹實施于礦產開發(fā)利用的全過程，實現了經濟效益和社會效益的和諧統(tǒng)一?？傮w來說，該系統(tǒng)結合實際，適應場景多樣，是一種經濟、高效、簡便、易行的抑塵方法，可帶來一定的經濟效益和環(huán)境、社會效益。