井下皮带巷自动喷雾系统

井下皮带巷自动喷雾系统

李娟 张体刚 张朋

摘要：为了更有效的防治皮带巷煤粉尘，减小防治人员的工作强度，将喷雾系统并入矿监控系统，对喷雾系统远程控制，并做到自动控制，更有效的防治煤粉尘，提高矿井的防尘能力，改善井下环境气象条件，保障井下职工身体健康。 关键字：喷雾系统、监控系统、断电器、闭锁、解锁

一、概述

兖矿集团东滩煤矿是一座设计能力450万吨/年，现生产能力800万吨/年以上的大型矿井。井下皮带较多，皮带巷的煤粉尘防治工作量比较大，人工手动控制的喷雾系统越来越不能满足矿井生产的需要。为了更有效的防治皮带巷煤粉尘，减小防治人员的工作强度，将喷雾系统并入矿监控系统，对喷雾系统远程控制，并做到自动控制，更有效的防治煤粉尘，提高矿井的防尘能力，改善井下环境气象条件，保障井下职工身体健康。 一、 矿井监控系统介绍

东滩煤矿使用的监控系统是KJ31N，通过干线对传感器供电，传感器可在干线的任意点并联接入系统并直接与中心站通讯，维护简单，使用可靠。自动喷雾系统所用到的是KJ31N的P6000干线扩展控制器（B25）和B34传感器和开停传感器，B25的地址加一就是B34的地址。其断电器的应用为：利用安设在采煤工作面的甲烷传感器检测现场瓦斯浓度，达到设定报警、断电值时，地面中心站主机报警。主机根据时序软件的设置，发出断电信号。断电装置安放在采区变电所，，断电输出连接到采煤工作面供电高防开关的远程控制触点（每台断电装置可以控制3台高防开关 ）。断电装置接到断电信号后，触点动作并闭锁，使高防开关脱扣器分离，断掉工作面的电。当瓦斯浓度降到报警值以下时，中心站主机发出信号，断电装置解锁，工作面的电送上。在断电期间，变电所工作人员无法人工送电。结合系统的编程控制时序（sequence），也可以实现中心站远程手动或自动控制喷雾系统。 二、 工作原理

B25接到中心站主机发出的信号号后发出控制指令，驱动PC22控制器，供给防爆电磁阀电源，接通水源，实现水幕喷雾或关闭。原理图如下：

B25 干线 127V PC22 防爆电磁阀喷雾喷头 将B34和B25接在同一条干线上，B34的四个点中的一个点与开停传感器连接在一起，开停传感器卡在皮带电机的电缆上。B25中的五个开关点中的一个与光电耦合器相连，光电耦合器和防爆电磁阀相连，电磁阀控制喷雾器。连接如下图

当皮带巷内的皮带启动时，卡在皮带电动机上的电缆上的开停传感器处于导通状态，开停传感器将导通信号传送到B34中相应的开停点，B34接到导通信号后通过干线传送到地面中心站。中心站的主机通过工作人员所编辑的控制时序发

出指令，B25中一个开停点接到指令后动作，将一个11V左右的直流电压信号送到光电耦合器，，通过光电耦合器的作用来控制喷雾系统的电磁阀，是电磁阀打开，水管导通，喷雾系统工作，巷道内洒水。反之，当皮带停时，喷雾系统的电磁阀在B25的作用下将水管关闭，喷雾器停止洒水。 三、 系统控制时序

当皮带运行时，巷道内的煤尘较大，洒水系统开启，喷雾器开始洒水，起到降尘的作用。当皮带停止运行的时候，洒水系统停止工作。洒水系统也可以定时开停，定时洒水。以上功能都可以通过系统的时序控制来实现，不需要人工控制。以下就是皮带的开停控制洒水系统的时序。

假设皮带的开停点在KJ31N系统中定义为点号324点，控制器B25的控制点定义为343点。模式一（MODE 1）为开，模式二（MODE2）为停。

STP: 1 IFSTAT P324 #512 J #6;

IF Status of P324 = MODE 1 THEN GOTO Step#6

STP: 2 DOUT P343 #2 #5 0N ; DO Out (NoChk): Pt#343 Mode 2 (Pr=0 ) Wait 5.0 Secs

STP: 3 DOUT P343 #2 #5 0N ; DO Out (NoChk): Pt#343 Mode 2 (Pr=0 ) Wait 5.0 Secs

STP: 4 DELAY #1 ; Wait 1.0 Seconds

STP: 5 GOTO #1 ; GO TO Step 1

STP: 6 DOUT P343 #1 #5 0N ; DO Out (NoChk): Pt#343 Mode 1 (Pr=0 ) Wait 5.0 Secs

STP: 7 DOUT P343 #1 #5 0N ; DO Out (NoChk): Pt#343 Mode 1 (Pr=0 ) Wait 5.0 Secs

STP: 8 DELAY #1 ; Wait 1.0 Seconds STP: 9 GOTO #1 ; GO TO Step 1 STP: 10 END ; RETURN / END ; RETURN / END

定时洒水也是通过时序的控制来实现的。以洒水系统每天14：10开，15：10停为例编写时序为：

STP: 1 IFTIME #14 #10 J #4 ; IF (Hour = #14) AND (Mins = #10) THEN GOTO Step#4

STP: 2 IFTIME #15 #10 J #6 ; IF (Hour = #15) AND (Mins = #10) THEN GOTO Step#6

STP: 3 NOOPR ; No Operation STP: 4 DOUT P430 #1 #0 0N ; DO Out (NoChk): Pt#430 Mode 1 (Pr=0 )

STP: 5 DOUT P430 #1 #0 0N ; DO Out (NoChk): Pt#430 Mode 1 (Pr=0 )

STP: 6 DOUT P430 #2 #0 0N ; DO Out (NoChk): Pt#430 Mode 2 (Pr=0 )

STP: 7 DOUT P430 #2 #0 0N ; DO Out (NoChk): Pt#430 Mode 2 (Pr=0 )

STP: 8 GOTO #1 ; GO TO Step 1 STP: 9 END ; RETURN / END 洒水的时间，方式可以根据矿井的实际需要进行调整。调整时只需要对监控中心站的KJ31N系统中的编写的时序进行修改，不需要对井下的设备更改。方便实用，准确可靠，完全实现了自动控制。

喷雾系统并入监控系统以后，它随着皮带的开停、人为定时等来洒水，实现远程自动控制，节省了人力物力，提高了矿井预防灾害的能力。有效地增加了巷道的湿度，改善了风的风质，降低了煤粉尘的浓度，减少了职工职业病，其安全效益和社会效益十分显著。 参考文献及资料

1、《煤矿安全规程》，煤炭工业出版社。

2、《矿井安全生产监控系统主要技术性能与指标》，孙继平著

作者简介：李娟（1974.7— ）女，机电工程师，1997年7月毕业于中国矿业大学，现在兖矿集团东滩煤矿监控队工作。

张体刚（1974.4— ），男，采煤工程师。

张朋（1982.6— ）男，机电助理工程师，2010年3月毕业于中国矿业大学，

现在兖矿集团东滩煤矿监控队工作。