利用CO为媒介的自动喷雾装置在矿井粉尘防治中的应用效果及评价

孙松林许朝对

孙松林许朝对（广西保群矿业有限公司，广西田东531501）

摘要：本文通过对那读煤矿粉尘来源的分析，详细阐述了利用炮采工作面炮后产生的一氧化碳浓度变化作为媒介实现自动喷雾装置的工作原理及其在那读煤矿的实际应用及其效果。

关键词:自动喷雾；降尘；应用效果

前言

那读煤矿是右江矿务局有限公司九个生产矿井之一，目前矿井开采的煤层三煤煤种为褐煤，经重庆煤科分院鉴定煤尘具有爆炸性。右江矿务局有限公司的前身右江矿务局早在20世纪90年代就赢得了全国地方标准化矿井的光荣称号。近年来，由于各种原因，矿井在“三化”建设方面取得的成绩却不尽如人意。直到2009年，矿务局“三化”建设有了新的起色，机械化向前迈出了一大步，一些矿用上了综采综掘。矿务局在这时候又重新提出了打造标准化矿务局。在这样的背景下，那读矿加强了矿井的标准化各项工作。而防尘工作作为矿井“一通三防”中的重要内容，在通风标准化建设中自然占有较大的分量。能够在防尘方面有所突破也算是那读矿为矿务局在矿井“三化”建设上做一点贡献。目前那读矿由于所余储量不多，属于回收煤柱阶段，所以采煤工艺一直沿用炮采工艺。矿井的通风系统较为简单，采掘接替由于可以利用部分旧巷道，所以只布置有一采一掘。矿井配备有重庆煤科分院生产的安全监控系统KJ90一套，另有一套备用。运输系统为采煤工作面炮破落实煤加人工铲煤→工作面刮板机→顺槽刮板运输机→煤仓→串车提升至地面。

由于采用炮采工艺，放炮时震动产生很多粉尘；另外顺槽运输由于采用多台刮板机运输，转载点较多，虽然每台刮板机机头都安装有防尘喷雾装置，工作时还是产生大量粉尘，这两种粉尘占到矿总尘量的70%以上。其余的粉尘来源有掘进头爆破出碴、工作面移机、支护等各生产环节产尘及小量的风流二次扬尘。

回采工作面在回采时，尽管采用了定期冲洗工作面顺槽，在进回风巷转载点设空气净化水幕，并在总回风巷安设了两道人工控制的喷雾，但是降尘效果不是很好。原因是人工控制的喷雾装置需要在放炮回风流通过时开启才能达到最佳效果，而放炮时由于炮烟含有大量的有毒有害气体，防尘工往往很难在第一时间开启喷雾装置。另一方面，如果防尘工在炮烟经过时去开启喷雾装置，也与安全操作规程规定有冲突。

鉴于以上原因，那读矿组织相关技术人员进行技术攻坚，成功利用现有的井下监控、监测设备，改造并安装了一套井下各作业点和巷道均适用的自动净化水幕装置，改变了传统的人工洒水降尘方法，起到了很好的降尘作用。

1自动喷雾装置工作原理

根据作业点每次爆破后炮烟导致一氧化碳探头瞬时超限报警这一特点，在水幕净化装置的进水端加接一个电磁阀，电磁阀选用MD10（矿用防爆）型，控制电压36V，利用断电器的交叉断电功能来控制电磁阀的开与关。当电磁阀的线圈有电流通过的时候，出水阀门被打开，处于喷雾状态。电磁阀的线圈无电流通过的时候，出水阀门关闭，此时处于非喷雾状态。电磁阀线圈的通电时间由加装在断电器内的可调电子延时断电器控制。

其原理图和接线图如下：

2自动喷雾降尘装置的应用及效果

通过在矿井总回风巷安装两道利用一氧化碳为媒介的自动喷雾装置，矿井粉尘得到有较的控制，但是在该装置试运行一个星期后，发现总回风巷地鼓比较严重。经过现场勘查，是由于安装自动降尘喷雾装置的地点其围岩为遇水后极易膨胀的泥岩。因此在喷雾装置的下风侧用水泥和砂子铺10cm厚的混凝土，并在尾端安装一台小功率且具有自动抽水功能的潜水泵，把收集的净化水排往运输大巷即可解决问题。经测试，总回风巷原粉尘浓度与未安装自动喷雾前的下降了60%左右。对矿井的通风标准化工作大有促进。同时也改善了井下的工作环境。

3评价

自动喷雾装置是一个已经非常成熟的技术，有光控的，有声控的，有定时工作等种类，各地各局矿（公司）均有不同的方法和装备，关键是如何找到一种适合于本矿井实际情况的装备。本设计巧妙的运用矿井现有的安全监系统作平台，针对矿井的炮采工艺，利用放炮产生的一氧化碳作为媒介，设定当一氧化碳传感器数据达到某值时，电磁阀开启，实现自动喷雾。这种装置具有投入少、效率高、安装简单等优点，还能根据井下所处环境任意调节自动喷雾时间，有效消除了井下粉尘的危害，减低防尘工劳动强度，保证了矿工身心健康，创造了良好的作业环境。因而具有较高的推广价值。