一种综采面控降尘方法与系统

技术领域

本发明属于煤矿粉尘治理技术领域，涉及一种综采面控降尘方法与系统。

背景技术

采煤机割煤产尘约占整个综采面产尘量的60％以上，是当前煤矿粉尘治理的一个重点和难点。传统治理方法主要是利用尘源跟踪喷雾，但尘源跟踪是将喷雾布置在综采面的液压支架顶梁上，由于喷雾离尘源较远，雾化效果不好导致降尘效果未能达到预期效果，并且由于安装位置较高，后期不好维护，故使用受阻。因此，针对综采面采煤机割煤产生的粉尘并无有效治理方法及装备。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种综采面控降尘方法与系统，以引导采煤机割煤产生的粉尘向煤壁一侧运移，隔离采煤空间与人行区域，防止粉尘污染人行区域。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种综采面控降尘系统，包括智能喷雾系统，智能喷雾系统包括间隔设置在溜槽挡板上的若干喷嘴可旋转的喷雾装置，喷雾装置连接有控制系统以实现实时开启靠近采煤机前后滚筒位置的喷雾装置，以将采煤机割煤产生的含尘气流向煤壁一侧引导，同时在采煤机前后滚筒附近形成雾幕。

可选地，所述控制系统包括设置在采煤机机身中部的信号发生器，以及临近每个喷雾装置设置的控制器和信号接收器，信号发生器向靠近采煤机前后滚筒位置的信号接收器发送采煤机位置信号，信号接收器将接收到的采煤机位置信号发送至与其相连的控制器，控制器根据采煤机位置信号控制喷雾装置的喷射以实现靠近采煤机前后滚筒位置的喷雾装置自动开启。

可选地，所述控制系统还包括与控制器和喷雾装置相连的主控系统，以及与主控系统相连的显示屏，主控系统与设置在综采面液压支架顶部和液压支架立柱上的粉尘浓度传感器相连以实现根据粉尘浓度传感器的监测值实时调整喷雾装置的喷雾角度和喷雾装置的开启数量。

可选地，所述信号接收器集成在控制器上。

可选地，所述控制器为由电池供电的低功耗无线控制器。

可选地，所述喷雾装置位于开设在安装板上的安装孔内且不凸出安装孔，安装板安装在溜槽挡板上。

可选地，所述安装孔位于安装板的上部，安装板的下部具有与溜槽挡板的上端匹配的卡槽，安装板通过卡槽扣合在溜槽挡板的上端。

可选地，所述喷雾装置的喷雾顺着风流方向斜向上45°喷向煤壁，相邻喷雾装置的间隔距离为2m。

一种综采面控降尘方法，在溜槽挡板上间隔布置若干喷雾装置，并通过跟踪采煤机的运动实现实时开启靠近采煤机前后滚筒位置的喷雾装置，以将采煤机割煤产生的含尘气流向煤壁一侧引导，同时在采煤机前后滚筒附近形成雾幕，以隔离采煤空间与人行区域，避免含尘气流扩散污染人行侧。

可选地，通过布置在综采面液压支架顶部和液压支架立柱上的粉尘浓度传感器监测粉尘浓度，并根据粉尘浓度传感器的监测值实时调整喷雾装置的喷雾角度和喷雾装置的开启数量。

本发明的有益效果在于：

1.在溜槽挡板上间隔布置若干喷雾装置，并通过跟踪采煤机的运动实现实时开启靠近采煤机前后滚筒位置的喷雾装置，以将采煤机割煤产生的含尘气流向煤壁一侧引导，同时在采煤机前后滚筒附近形成雾幕，从而实现采煤空间与人形区域的有效隔离，避免含尘气流扩散污染人行侧，且由于仅实时开启四组喷雾装置，不仅节约了水资源，还能有效缓解巷道内因大量水雾引起的视线受阻问题。

2.喷雾装置设置在溜槽挡板上，相较于现有技术中布置在综采面的液压支架顶梁上，距离尘源更近，除尘效果更好，且配套的安装工艺更实用、简单，维护更为方便。

3.对应每个喷雾装置的位置均设置了控制器，控制器直接驱动对应的喷雾装置喷雾，相较于集中控制喷雾的控制方式，缩短了信号传输距离，显著提高了控制的稳定性和喷雾装置的响应速度，减少了功耗。

4.喷雾装置位于开设在安装板上的安装孔内且不凸出安装孔，能够有效避免采煤机的撞击。

5.由于喷雾装置安装在安装板上，安装板通过卡槽扣合在溜槽挡板上，因此，喷雾装置可先预装在安装板上，然后与安装板作为一体直接扣合在溜槽挡板上，使得安装更为方便。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为综采面控降尘系统示意图一；

图2为综采面控降尘系统示意图二；

图3为综采面控降尘系统示意图三。

附图标记：智能喷雾系统1、控制器2、信号发生器3、第一粉尘浓度传感器4、第二粉尘浓度传感器5、采煤机6、供水主管7、安装板8、安装孔9、供水支管10、溜槽挡板11。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参阅图1～图3，一种综采面控降尘系统，包括智能喷雾系统1，智能喷雾系统1包括间隔设置在溜槽挡板11上的若干喷嘴可旋转的喷雾装置，溜槽挡板11位于采煤机6远离煤壁一侧，相邻喷雾装置的间隔距离宜为2m，喷雾装置连接有控制系统以实现实时开启靠近采煤机前后滚筒位置的喷雾装置，以将采煤机6割煤产生的含尘气流向煤壁一侧引导，同时在采煤机前后滚筒附近形成雾幕。

本发明的喷雾装置设置在溜槽挡板11上，距离尘源更近，除尘效果更好，维护更为方便，且仅实时开启四组喷雾装置，不仅节约了水资源，还能有效缓解巷道内因大量水雾引起的视线受阻问题。

为了提高控制的稳定性和喷雾装置的响应速度，本发明的控制系统采用分散式控制，设置数量与喷雾装置数量相同的控制器，即对应每个喷雾装置均设置了控制器。控制系统包括设置在采煤机机身中部的信号发生器3，以及临近每个喷雾装置设置的控制器2和信号接收器，信号发生器3仅向靠近采煤机前后滚筒位置的信号接收器发送采煤机位置信号，信号接收器将接收到的采煤机位置信号发送至与其相连的控制器2，控制器2根据采煤机位置信号控制喷雾装置的喷射以实现靠近采煤机前后滚筒位置的喷雾装置自动开启。信号接收器可集成在控制器2上；控制器2为无线控制器，优选由电池供电的低功耗无线控制器。

为了提高控尘的准确度和精细度，本发明采用了分散和集中相结合的控制方式，所有控制器和喷雾装置与主控系统相连，主控系统连接显示屏，主控系统与设置在综采面液压支架顶部和液压支架立柱上的粉尘浓度传感器相连以将粉尘浓度传感器的监测值实时显示在显示屏上，并根据粉尘浓度传感器的监测值实时调整喷雾装置的喷雾角度和喷雾装置的开启数量，喷雾装置的喷雾可顺着风流方向斜向上45°喷向煤壁。

为了防止喷雾装置被采煤机6撞坏，本发明对喷雾装置进行了防护，喷雾装置位于开设在安装板8上的安装孔9内且不凸出安装孔9，安装板8安装在溜槽挡板11上。

为了方便喷雾装置的安装，本发明将安装孔9开设在安装板8的上部，并在安装板8的下部设置与溜槽挡板11的上端匹配的卡槽，以使安装板8通过卡槽扣合在溜槽挡板11的上端。

一种综采面控降尘方法，在溜槽挡板11上间隔布置若干喷雾装置，并通过跟踪采煤机6的运动实现实时开启靠近采煤机6前后滚筒位置的喷雾装置，以将采煤机6割煤产生的含尘气流向煤壁一侧引导，同时在采煤机6前后滚筒附近形成雾幕，以隔离采煤空间与人行区域，避免含尘气流扩散污染人行侧。

可选地，通过布置在综采面液压支架顶部和液压支架立柱上的粉尘浓度传感器监测粉尘浓度，并根据粉尘浓度传感器的监测值实时调整喷雾装置的喷雾角度和喷雾装置的开启数量。

本发明通过布置在综采面溜槽挡板11上的智能喷雾，并通过跟踪采煤机6的运动以实时开启相应位置处的喷雾，将采煤机6割煤产生的含尘气流向煤壁一侧引导，避免含尘气流扩散污染人行侧，从而实现采煤空间与人形区域的有效隔离。

实施例

一种综采面控降尘系统，包括智能喷雾系统1，智能喷雾系统1包括间隔设置在溜槽挡板11上的若干喷雾装置，喷雾装置具有旋转机构以实现喷嘴的角度调整，溜槽挡板11位于采煤机6远离煤壁一侧，喷雾装置连接有控制系统，控制系统包括临近喷雾装置设置的控制器2、设置在采煤机机身中部的信号发生器3、设置在液压支架立柱上的第一粉尘浓度传感器4、设置在液压支架顶部的第二粉尘浓度传感器5，以及主控系统和与主控系统相连的显示屏，控制器2为无线控制器，控制器2内置有信号接收器，主控系统与第一粉尘浓度传感器4、第二粉尘浓度传感器5、控制器2、喷雾装置的旋转机构之间均为无线信号连接。当采煤机6割煤时，布置在采煤机机身上的信号发生器3发出定位信号，控制器2内置的信号接收器接收到信号后，控制器2控制控制喷雾装置的无线电磁阀开启以实现喷雾控降尘，无线电磁阀用于控制喷雾装置的动作。

采煤机6滚筒割煤时，在风流的影响下，粉尘会沿风流向下风侧扩散，甚至有部分粉尘会越过溜槽挡板11逸散到人行侧。在溜槽挡板11上布置喷雾装置，可以在控制器2的控制下，进行角度调整。正常情况下，设定喷雾沿着风流方向斜向上45°喷向煤壁，对应采煤机前滚筒位置的2组喷雾装置和采煤机后滚筒位置的2组喷雾装置位置设置的控制器2接收到安装在采煤机6上的信号发生器3发出的信号，控制器2直接控制对应喷雾装置的无线电磁阀开启，实现喷雾控降尘，通过斜向煤壁的喷雾，形成负压引射效果，引导采煤机6割煤时向人行侧扩散的粉尘向煤壁一侧运动，同时在采煤机6前后滚筒附近形成雾幕，阻隔粉尘扩散。同时，综采面每架液压支架顶部和立柱上分别布置了粉尘浓度传感器，粉尘浓度传感器与主控系统相连，检测值可以显示在显示屏幕上。在主控系统上设定粉尘浓度限制值，当粉尘浓度传感器监测到综采面粉尘浓度超限时，控制系统会自动报警，并通过主控系统分析处理器分析粉尘浓度传感器的监测值，来智能调整喷雾装置的数量、喷雾的角度，以达到实时最佳控降尘效果。

其中，智能喷雾装置的布置方式如下：为了避免喷雾装置被采煤机6撞坏，便于安装，喷雾装置整体采用一体式设计，将所有喷雾装置间隔安装在安装板8上，即在安装板8上开设若干间隔2m的安装孔9，并在安装板8内部留有贯通的流道以供水流通过，将喷雾装置安装在安装板8上的安装孔9内，待装完所有喷雾装置后将安装板直接扣合在溜槽挡板11上。为了进一步简化结构，所有喷雾装置通过一根供水支管10供水，供水支管10的另一端与供水主管7相连，供水主管布置在溜槽挡板11原有管路位置。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。