综放工作面遥感扫描联动喷雾技术的研究与应用

　　摘要：综放工作面随机遥感扫描联动喷雾技术采用PLC程序控制器控制进行自动喷雾控制，该技术的研制成功和使用，圆满解决了综采工作面架间喷雾使用不正常的问题。通过在现场的实际应用，取得了良好的效果。
　　关键词：综放面，遥感扫描联动喷雾技术，研究应用
　　1综放工作面随机遥感扫描联动喷雾技术课题提出的背景
　　1、液压支架放煤和移架是综采工艺的重要组成部分，液压支架在放煤和降架过程中产生的大量粉尘严重影响作业人员的身体健康，个别职工防尘意识薄弱，不考虑粉尘浓度过大给自己的身体带来严重的后果，没有安全防护的意识，只能靠监管人员的督促，不能从根本上预防呼吸性粉尘给职工身体带来的危害，这是造成粉尘职业病的直接原因，因此要求液压支架使用过程中必须具备降尘功能。
　　2、目前，国内采用的降尘方法一般有两种：一种是使用液压支架喷雾阀组，这种结构的缺点是控制系统存在窜液、漏液现象，致使喷雾阀或喷雾管路在更换时容易引起支架千斤顶泄压自降存在事故隐患，且管路寿命短、维修工作量大等问题；另一种是使用光电式支架喷雾系统，该系统的主要问题是不能实现工作过程的全自动控制，由于每组架间喷雾的开停需要人工控制，显得十分繁琐，在实际工作中，架间喷雾不能正常使用的情况经常发生。给矿井的安全生产带来了极大的隐患，并且此设备电磁阀故障率极高。
　　以上情况表明，怎样减小工作面粉尘浓度是放在技术人员面前一个极为棘手的问题，现代化矿井的发展迫切需要一种随机自动控制技术来实现连锁喷雾。
　　2综放工作面随机遥感扫描联动喷雾技术的原理：
　　综采工作面随机自动喷雾技术是以前从未实施的一项喷雾降尘技术，新研制的综采综采工作面支架全自动喷雾系统，采用了先进的传感器程序控制系统，实现了放顶、移架、综采机组运行全过程的自动喷雾。
　　系统采用PLC程序控制器（如图1）控制，每5套综采支架设置一套可编程控制器，5支防尘功能传感器，1只红外接受器及一套电动球阀，各控
　　制器之间采用总线连接，在采煤机上安装红外发射器或无线点加密发射器组件，机组运行时对支架喷雾实现往复扫描控制，该系统设有超时保护功能。
　　工作程序是放顶、移架、割煤时，采煤机发射器运行工作，附近支架上的接受器系统通过传感器采集信号，然后控制器根据接受到的信号控制喷雾系统开始工作，控制器发出指令后，降尘系统马上开始工作，从而实现自动防尘功能（示意图如图2）。
　　本系统在工作面跟随采煤机自动联动喷雾从而实现粉尘治理，它利用采煤机上的光源信号，控制按装在支架上的主机、传感器，利用单向连锁控制的原理，实现了采煤机下行割煤时，下风侧的喷雾全部打开，并随着采煤机的移动依次关闭，采煤
　　机上行割煤时，下风侧的喷雾依次打开。确保了采煤机所在位置的风流方向的下方各喷雾点自动喷雾技术，大大减少了煤尘对工作环境和人员的危害，起到了良好的降尘效果。
　　3综放工作面随机遥感扫描联动喷雾技术的特点。
　　1、实现了支架放煤移架时的全自动喷雾功能，解除了人工降尘效果。
　　2、不改变原有液控系统，改造工作量小，易损件实现了标准化，更换容易。
　　3、可接入防尘浓度传感器，实现粉尘浓度，机组扫描，支架自动控制，支架手动控制，地面监控三位一体的组合防尘。
　　4、系统通用性强，各种支架均可实现全自动防尘喷雾。
　　5、支架的移架、放煤、前探板收放，三者可任取两种进行组合防尘。
　　6、架与架之间的信号连接采用本安插片式连接，拆装方便。
　　7、移动或搬迁时自动降尘系统可重复利用，只需要更换少许易损件，节省投资。
　　8、控制器设有显示窗，可显示电源、红外、支架、工作等运行状态及故障提示功能，使维护和故障判断更方便，快捷。
　　9、系统除电源箱以外整个工作面全部采用24v和12v直流电源供电，增强了产品的安全保障性能。
　　4综放工作面随机遥感扫描联动喷雾技术的应用及效果。
　　许厂煤矿是淄矿集团在济（宁）北矿区建设的第一个现代化矿井，设计生产能力为150万吨/年，实际生产能力300万吨/年以上，井田主要可采煤层为3下、16上、和17煤层，3下煤层为首采煤层，各煤层均有自然发火倾向，经鉴定3下煤层自然发火期为3～6个月，最短自然发火期为20±3天，煤尘爆炸指数为41.27%，煤层具有强爆炸性，防尘工作压力异常艰巨，此项工作历来是“一通三防”的重中之重。
　　1、综放工作面随机遥感扫描联动喷雾技术的使用，有效的降低了工作面的粉尘浓度，粉尘浓度的降低，有效的减少了粉尘的堆积，减轻了矿井的防尘压力。为矿井的安全生产提供了必要的保障。
　　2、圆满解决了综采工作面架间喷雾使用不正常的问题，从根本上消除人的不可靠性；使喷雾系统实现连锁，使系统更加更加稳定。
　　3、随着工作面及巷道粉尘浓度的降低，工作面的工作人员身体的受侵害程度减轻，避免了职工尘肺病的发生，保障了职工的生命安全和身体健康。
　　5综放工作面随机遥感扫描联动喷雾技术的经济效益与社会效益：
　　综放工作面遥感扫描联动喷雾技术的应用，结束了长期以来工作面喷雾靠人工的历史，年节省人工费约20.1万元;同时使工作面粉尘得到了有效的治理，粉尘浓度（全尘）由原先的63mg/min左右降低到目前的20mg/min左右，净化了工作环境中的风流，减轻了矿井的防尘压力，减少了用于治理矿井粉尘的费用，年节省费用约40万元；保障了职工的身体健康，杜绝了采煤工作面采煤喷雾过程中的人为主观行为，使采煤喷雾实现联动，减少巷道中的煤尘堆积现象，其社会效益日渐突显，具有极大的推广应用价值。