Автоматическая система подавления пыли с помощью водяного орошения для горного дела

Соответствующие нормативные акты

Соответствующие положения в Главе 5, Разделе 2 «Профилактика пыли» Правил безопасности угольных шахт (издание 2022 года)

Статья 646: На подземных угольных шахтах при взрывных работах на забоях должны применяться комплексные меры по предотвращению пыли, такие как влажное бурение, промывка угольных стен, водяные пушки с грязью и орошение угля.

Статья 648: Возвратный вентиляционный штрек угольного забоя в подземных угольных шахтах должен быть оборудован водяной завесой с очищенным воздушным потоком.

Статья 649: При проходке тоннелей и камер в подземных угольных шахтах должны применяться комплексные меры по предотвращению пыли, такие как влажное бурение, промывка стен и ребер штреков, водяные пушки с грязью, распыление при взрывных работах, орошение горных пород (угля) и очищенный воздушный поток.

Статья 652: Точки разгрузки подземных угольных бункеров (угольных лотков), точки передачи и разгрузки конвейеров, а также поверхностные сортировочные установки, дробильные цеха, коридоры ленточных конвейеров, точки передачи и другие места должны быть оборудованы распылительными устройствами или пылеуловителями для проведения распыления или удаления пыли во время работы.

Обзор системы

В процессе добычи угля, проходки штреков, крепления штреков и транспортировки в угольных шахтах образуется большое количество пыли. Полная система предотвращения пыли является ключом к обеспечению эффективного контроля пыли в шахтах. Эта система использует сенсоры касания, звуковые сенсоры, световые сенсоры и термолюминесцентные сенсоры для сбора информации об окружающей среде на месте, автоматической обработки и распознавания, а также для автоматического распыления, снижая интенсивность ручного труда и значительно повышая эффективность подавления пыли.

Функции и применение

Для достижения различных функций могут быть настроены разные сенсоры:

1. Использование сенсоров касания, установленных на транспортных дорогах, позволяет контролировать состояние работы ленточных конвейеров. При работе конвейера автоматически включается распыление для подавления пыли; при остановке конвейера распыление выключается с задержкой.
2. Использование термолюминесцентных сенсоров, установленных в возвратных вентиляционных штреках, позволяет распылять воду для формирования воздушной завесы с фильтрацией пыли. Подавление пыли обычно включено; при обнаружении прохождения пешеходов распыление приостанавливается и автоматически возобновляется после их прохождения.
3. Использование звуковых сенсоров применяется во время взрывных работ, проходки и добычи угля. При обнаружении звуков взрыва (уровень шума не менее 120 дБ(А)) сенсор автоматически активирует распыление для подавления пыли. При отсутствии звука распыление выключается с задержкой.
4. Когда световой сенсор обнаруживает освещение, главный контроллер должен управлять электромагнитным клапаном для открытия распыления; при отсутствии света главный контроллер должен закрывать электромагнитный клапан с задержкой.
5. Функция таймерного распыления: в установленный период времени главный контроллер должен управлять электромагнитным клапаном для открытия распыления; вне установленного периода — закрывать клапан.
6. Функции главного компьютера: главный компьютер может управлять подземным электромагнитным клапаном для запуска или остановки распыления, отображать статус в реальном времени и запрашивать исторические данные.

Принцип работы устройства

Использование функций часов и связи главного контроллера в сочетании с сигналами датчиков в качестве управляющих сигналов, при этом управляющая программа автоматически контролирует открытие и закрытие взрывозащищенного шарового клапана, косвенно управляя запуском и остановкой распыления.

Особенности системы

1. Экономия воды, хороший эффект подавления пыли и высокая безопасность.

2. Полная сетевая интеграция шахты изменяет традиционную однородность и неконтролируемость продукта. Обеспечивает единое управление по всей шахте, визуализацию, ручное управление и функции проверки записей.

3. Выбор и настройка режимов с встроенными несколькими режимами распыления, включая непрерывное распыление, непрерывную остановку, автоматический и ручной режимы для выбора заказчиком.

4. Основной метод передачи TCP/IP, может подключаться к ближайшим коммутаторам через кабель или оптоволокно и передавать статус устройства в диспетчерскую на поверхности.

Применение системы

Эта система подавления пыли с помощью водяного орошения подходит для подземных угольных шахт с опасностью взрыва газа и угольной пыли. Она в основном применяется в возвратных вентиляционных штреках, транспортных штреках с ленточными конвейерами, проходческих штреках и других местах с повышенным уровнем пыли для очистки воздуха, улучшения условий труда, предотвращения пылевых опасностей, защиты здоровья работников и предотвращения взрывов угольной пыли.

Компоненты системы

Контрольный блок

Взрывозащищённый и искробезопасный автоматический контрольный блок системы подавления пыли с водяным орошением для горного дела может быть индивидуально комбинирован с любым из сенсоров касания, звуковым, термолюминесцентным или световым сенсором и применяться в различных рабочих условиях или сценариях использования.

1. Имеет функцию дистанционной калибровки, позволяющую устанавливать параметры, выбирать режим работы и задавать время задержки для главного контроллера.

2. Обладает преимуществом интуитивного отображения; ЖК-экран чётко показывает текущий рабочий статус, обратный отсчёт, статус передачи и другую информацию.

3. Имеет функцию связи TCP/IP, может взаимодействовать с главным компьютером через сетевой порт или оптоволоконный интерфейс и формировать крупную сетевую систему.

Сенсор касания

Сенсор касания отличается надёжной работой и простотой использования. Сенсор использует вибрационный элемент для создания цепи сенсорного касания; при внешнем прикосновении сенсор выдаёт высокий уровень сигнала, и контрольный блок управляет открытием электромагнитного или шарового клапана для распыления подавления пыли на угольных вагонах или конвейерах. При отсутствии прикосновения сенсор выдаёт низкий уровень сигнала без управляющих действий.

Звуковой сенсор

Звуковой сенсор отличается чувствительным обнаружением и регулируемой громкостью звука. При уровне шума ниже 90 дБ(А) звуковой сенсор выдаёт низкий уровень сигнала, и электромагнитный или шаровой клапан прекращает распыление. При уровне шума 90 дБ(А) и выше сенсор выдаёт высокий уровень сигнала, и контрольный блок управляет клапаном для запуска распыления подавления пыли.

Световой сенсор

Фотоэлектрический сенсор отличается высокой чувствительностью, простой настройкой и удобством использования. Сенсор использует фоточувствительный элемент для создания цепи сигнального приёма; при обнаружении света фоточувствительный элемент выдаёт высокий уровень сигнала, который обрабатывается цепью обработки сигнала и передаётся в контрольный блок. Контрольный блок затем управляет электромагнитным или шаровым клапаном для открытия распыления тумана для подавления пыли. При отсутствии света сенсор выдаёт низкий уровень сигнала без управляющих действий.

Термолюминесцентный фотоэлектрический сенсор

Термолюминесцентный фотоэлектрический сенсор отличается чувствительным обнаружением, высокой надёжностью и лёгкостью установки. Сенсор в основном использует принцип индукции человеческого тела для управления распылением тумана в тоннелях, обеспечивая отсутствие распыления на пешеходов. В основном применяется в приточных и возвратных вентиляционных тоннелях, основных транспортных тоннелях и угольных складах.

Основные технические параметры

Система управления

1. Напряжение питания системы: AC127V

2. Диапазон колебаний напряжения: от 75% до 110% номинального значения

3. Ёмкость системы:

(a) Система может подключать до 20 основных блоков управления.

(b) Каждый основной блок управления имеет 4 входных канала переключателя. Каналы 1, 2 и 3 могут подключать сенсоры касания, звука или света (настраиваются через меню ЖК-дисплея); канал 4 может подключать термолюминесцентный фотоэлектрический сенсор (также настраивается через меню ЖК-дисплея).

(c) Каждый основной блок управления может подключать 1 электромагнитный клапан; каждый электромагнитный клапан может подключать несколько сопел.

(d) Рабочий диапазон давления электромагнитного клапана: от 0,2 до 10 МПа.

Основной блок управления

(a) Номинальное рабочее напряжение: AC127V

(b) Номинальный рабочий ток: ≤200мА

(c) Входной сигнал: при входном сигнале ≥3,0 В постоянного тока высокого уровня должен изменять состояние управления основного блока; при входном сигнале ≤0,5 В постоянного тока низкого уровня должен восстанавливаться в исходное состояние после задержки.

(d) Время удержания действия: регулируется от 10 с до 999 с

(e) Допустимая ошибка установки времени: ±3 с

(f) Колебания питания: питание в диапазоне от 75% до 110%

(g) Дальность передачи: длина кабеля передачи от сенсора до основного блока управления составляет 2 км

Сенсор касания

Рабочее напряжение: DC12V.

Рабочий ток: ≤30мА.

Выходной сигнал

1. Когда сенсор срабатывает извне, он выдает сигнал высокого уровня; при отсутствии внешнего срабатывания он выдает сигнал низкого уровня.
2. Сигналы переключения высокого и низкого уровня: высокий уровень не менее 3 В (ток отключения 2 мА), низкий уровень не более 0,5 В. c) Количество выходных каналов: 1; d) Дальность передачи: длина кабеля передачи от сенсора до основного блока управления составляет 2 км (параметры имитационного кабеля: k=12,8Ω/км, L=0,8мГн/км, c=0,04мкФ/км).

Термолюминесцентный фотоэлектрический сенсор

Рабочее напряжение: DC12V.

Рабочий ток: ≤30мА.

Выходной сигнал:

a) Когда сенсор обнаруживает прохождение человека в зоне обнаружения, он выдает сигнал высокого уровня; когда никто не проходит, он выдает сигнал низкого уровня.

b) Сигналы переключения высокого и низкого уровня: высокий уровень не менее 3 В (ток отключения 2 мА), низкий уровень не более 0,5 В.

c) Дальность обнаружения: ≤5 м;

d) Угол обнаружения: ≤50°;

e) Количество выходных каналов: 1;

f) Дальность передачи: длина кабеля передачи от сенсора до блока управления составляет 2 км (параметры имитационного кабеля: k=12,8Ω/км, L=0,8мГн/км, c=0,04мкФ/км);

Световой сенсор

Рабочее напряжение: DC 12 В.

Рабочий ток: ≤30 мА.

Дальность передачи: длина кабеля передачи от сенсора до основного блока управления составляет 2 км.

При наличии света сенсор выдает сигнал высокого уровня; при отсутствии света сенсор выдает сигнал низкого уровня.

Звуковой сенсор

Рабочее напряжение: DC 12 В.

Рабочий ток: ≤30 мА.

Дальность передачи: длина кабеля передачи от сенсора до основного блока управления составляет 2 км.

Когда уровень шума достигает 120 дБ(А), сенсор выдает сигнал высокого уровня; при уровне ниже 120 дБ(А) он выдает сигнал низкого уровня.

Контрольный блок

Сенсор касания

Звуковой сенсор

Световой сенсор

Фотоэлектрический сенсор