CN201460957U - 矿用采煤机尘源智能跟踪喷雾降尘系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种矿用采煤机尘源智能跟踪喷雾降尘系统，包括采煤机定位红外发射器、采煤机定位红外接收传感器、控制器、设置在支架上的进水管、喷嘴和设置在进水管和喷嘴之间的电磁阀，采煤机定位红外发射器固定设置在采煤机上，采煤机定位红外接收传感器固定设置在支架上与采煤机定位红外发射器对应的一侧，采煤机定位红外接收传感器的信号输出端接入控制器，控制器连接在电磁阀与电磁阀的电源之间，本实用新型的矿用采煤机尘源智能跟踪喷雾降尘系统，采煤机经过支架时采煤机定位红外接收传感器接收采煤机定位红外发射器的信号并把信号输入控制器，控制器控制喷雾，实现采煤机尘源智能跟踪喷雾降尘，既提高降尘效率，又提高生产效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种喷雾降尘系统，特别涉及一种矿用采煤机尘源智能跟踪喷雾降尘系统。
背景技术
煤矿采煤工作面是煤炭开采过程中产尘量最大的作业地点。综采工作面采煤机割煤时，如只采用原有的低压(≤3MPa)内外喷雾措施，采煤机司机位置及下风10m处原始粉尘浓度一般在1000～3000mg/m3，而对特殊开采煤层，如高瓦斯、大风量综采(综放)工作面及高产高效综采(综放)工作面，其粉尘浓度高达5000mg/m3以上，甚至更高，如阳泉新景矿，在采煤机上采取了低压内外喷雾后，7203综采面煤机下风10m处的粉尘浓度还高达9105mg/m3，80108综放面回风巷粉尘浓度高达4572.5mg/m3。采煤工作面的高浓度粉尘不但严重危害职工的身体健康，而且作业环境的高污染状况也不利于提高生产效率。
当前，采煤机防尘主要以采用高压外喷雾降尘为主要的技术手段，如重庆院2005年研制出的“采煤机高压喷雾引射降尘系统”及国内其他厂家推出的“采煤机二次负压降尘装置”等。采煤机高压喷雾降尘技术及装备，简单易行，是目前国内煤矿采煤工作面应着力推广的技术，对改善我国煤矿目前的防尘现状具有重要的作用。但无论何种高压喷雾降尘系统，由于喷雾装置的安装位置受到限制，只能从水平方向喷向滚筒，其降尘效果有限，一般来说，可使作业面总粉尘浓度降低70～80％，不能完全解决采煤机割煤过程中产生的粉尘问题，在高瓦斯、大风量工作面，降尘效率仅50％左右。
因此，需要对现有矿用喷雾降尘系统的结构和布局进行改进，提高采煤工作面的降尘效率，减轻粉尘对采煤工作人员造成的危害，进一步提高生产效率。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种矿用采煤机尘源智能跟踪喷雾降尘系统，提高采煤工作面的降尘效率，减轻粉尘对采煤工作人员造成的危害，进一步提高生产效率。
本实用新型提供的矿用采煤机尘源智能跟踪喷雾降尘系统，包括支架、设置在支架上的进水管和喷嘴以及设置在进水管和喷嘴之间的电磁阀，还包括采煤机定位红外发射器、采煤机定位红外接收传感器和控制器，所述采煤机定位红外发射器固定设置在采煤机上，采煤机定位红外接收传感器固定设置在支架上与采煤机定位红外发射器对应的一侧，采煤机定位红外接收传感器的信号输出端接入控制器，控制器连接在电磁阀与电磁阀的电源之间。
进一步，所述采煤机定位红外发射器内设置有编码器，采煤机定位红外接收传感器内设置与编码器相应的解码器；
进一步，所述电磁阀为公称压力≥8MPa；
进一步，所述每个支架上至少设置两个喷嘴，支架包括支架立柱、支架顶梁和前探梁，所述支架顶梁水平设置在支架立柱的顶部，前探梁设置在支架顶梁上靠采煤机的端部；所有喷嘴沿采煤机采煤方向直线排列并位于支架顶梁上靠前探梁处，喷嘴斜向下与经过的采煤机的滚筒相对；
进一步，所述控制器包括主控制器和分控制器，分控制器为两个或两个以上，每个分控制器至少控制一个电磁阀；
进一步，所述每个分控制器控制三个电磁阀，每个电磁阀控制一个支架上的喷嘴；
进一步，还包括遥控器，所述遥控器内设置红外遥控发射器，主控制器内设置红外遥控接收器；
进一步，所述采煤机定位红外发射器的电源与采煤机滚筒电机的电源由同一启动开关控制；
进一步，还包括显示器，所述主控制器的信号输出端接入显示器。
本实用新型的有益效果在于：采用本实用新型的矿用采煤机尘源智能跟踪喷雾降尘系统，在采煤机上固定设置采煤机定位红外发射器，在支架上固定设置采煤机定位红外接收传感器，在采煤机经过支架时采煤机定位红外接收传感器接收采煤机定位红外发射器的信号并把信号输入控制器，由控制器控制电磁阀的开启和延时时间，实现对采煤机的位置精确定位和自动跟踪喷雾，既提高了降尘效率，降尘效率达到90％以上，又避免大量浪费水源，同时为采煤工作人员创造更好的作业环境，进一步提高生产效率；采用带有编码器的采煤机红外发射器和带有解码器的采煤机定位红外接收传感器作为系统定位信号发射和接收的传感器，克服了水雾、粉尘、风流、电磁波等对位置检测信号的干扰，增强了检测信号的抗干扰能力，提高对采煤机的跟踪定位精度。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型控制系统的结构示意图。
具体实施方式
图1为本实用新型的结构示意图，图2为本实用新型控制系统的结构示意图，如图所示：矿用采煤机尘源智能跟踪喷雾降尘系统包括控制器6、支架7、设置在支架7上的进水管1、电磁阀2、喷嘴3和采煤机定位红外接收传感器5以及设置在采煤机14上的采煤机定位红外发射器4，采煤机定位红外接收传感器5固定设置在支架7上与采煤机定位红外发射器4对应的一侧。电磁阀2安装在进水管1与喷嘴3之间，喷嘴3与采煤机的滚筒15对应。控制器6包括主控制器11和分控制器12，主控制器11通过通讯电缆与分控制器12连接实现网络互联，由主控制器11统一设定程序和参数，分控制器12自行判断是否打开其所带的电磁阀及延时功能。本实施例只画出了三个分控制器12，每个分控制器12控制三个电磁阀2，三个电磁阀2分别控制一个支架7上的喷嘴3，本实施例中，每个支架7上安装有两个喷嘴3。每个分控制器12同时与三个采煤机定位红外接收传感器5连接，采煤机定位红外接收传感器5的信号输出端接入分控制器12。
在本实施例中，采煤机红外发射器4内设置有编码器，采煤机定位红外接收传感器5内设置与编码器相应的解码器.采用带有编码器的采煤机红外发射器和带有解码器的采煤机定位红外接收传感器作为采煤机定位信号发射和接收的传感器，克服了水雾、粉尘、风流、电磁波等对位置检测信号的干扰，增强了检测信号的抗干扰能力，提高对采煤机的跟踪定位精度.
在本实施例中，电磁阀2采用公称压力≥8MPa，高压阀喷雾的压力高，喷射射程远，受风向影响小，经高压阀后的喷雾能有效地覆盖滚筒。
本实施例中，每个支架7上设置两个喷嘴3，支架7包括支架立柱8、支架顶梁9和前探梁10，支架顶梁水平设置在支架立柱的顶部，前探梁设置在支架顶梁上靠采煤机的端部；所有喷嘴3沿采煤机采煤方向呈直线排列并位于支架顶梁9上靠前探梁10处，喷嘴3斜向下与经过的采煤机的滚筒相对。现有的喷嘴从平面上对滚筒进行喷雾并在滚筒上形成了一个水雾包围圈，但由于受强大风流的影响，滚筒产生的粉尘势必有相当部分逃逸，进入风流中造成污染，通过布置在支架上的喷嘴，由上而下地对滚筒实施强力喷雾，形成更加厚实的水幕包围圈，使煤体更加湿润，滚筒割煤产尘量显著减小。
本实施例还采用遥控器13，遥控器13内设置红外遥控发射器，主控制器11内设置红外遥控接收器。传统控制或调整主控制器11的方式为机械开关，但机械开关使用时间一长，由于触点氧化或弹簧片老化等各种原因，很容易出现接触不良或按下后难以上弹等故障。因此，采用遥控器13不仅可以克服上述缺点，延长整机的寿命，而且使用起来也灵活方便。
采煤机定位红外发射器4的电源与采煤机滚筒电机的电源由同一启动开关控制。在采煤机的滚筒电机启动的同时开启采煤机定位红外发射器4的电源，避免采煤机因某种原因停止割煤时而喷嘴继续喷雾。
本实施例还采用显示器，主控制器11的信号输出端接入显示器，由显示器将系统处理的有关数据信息进行实时显示，以便于操作人员能够及时了解系统的工作状况。
为保证喷雾降尘效果，喷嘴均选用高压喷嘴，这种喷嘴在高压时流量较小，射流形状为实心圆锥形，喷雾射流抗风能力较强，适用在高瓦斯、大风量工作面使用。根据采煤机产尘特点设置上风侧、下风侧和滚筒处的喷嘴数量，例如，设置上风侧滚筒处喷嘴数量为4～6个，考虑到对含尘气流的持续净化，下风侧喷嘴数量为6～8个。
当采煤机14运行到支架7时，采煤机14上的采煤机红外发射器发射的红外光信号被安装在支架立柱8上的采煤机定位红外接收传感器接收，采煤机定位红外接收传感器经解码识别产生电信号，经过放大、滤波后输入到分控制器12，分控制器12开启电磁阀2，喷嘴3开始对采煤机的滚筒进行喷雾，到喷雾延时时间后，若采煤机定位红外接收传感器接收到采煤机仍在原位置，则重复执行喷雾延时时间，在喷雾延时时间内，若采煤机定位红外发射器顺序移动到下一位置并被下一位置的采煤机定位红外接收传感器检测到，则执行新位置的采煤机定位红外接收传感器功能，原位置点采煤机定位红外接收传感器的功能随即终止。通过采煤机尘源智能跟踪喷雾降尘系统对采煤机进行定位跟踪，并对采煤机的两个滚筒及其下风流进行喷雾，达到从源头上降尘。
为保证采煤机前、后滚筒及下风流始终处于高压喷雾的控制范围之内，前、后滚筒处的喷雾数量设定是关键，喷雾数量既不能设置的太多，也不能太少.喷雾数量太多，覆盖范围过大，对提高喷雾降尘效果作用有限，反而增加了耗水量和工作面的湿度，降低了工作面能见度；喷雾数量太少，起不到应有的防尘效果.
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型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，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种矿用采煤机尘源智能跟踪喷雾降尘系统，包括支架(7)、设置在支架(7)上的进水管(1)和喷嘴(3)以及设置在进水管(1)和喷嘴(3)之间的电磁阀(2)，其特征在于：还包括采煤机定位红外发射器(4)、采煤机定位红外接收传感器(5)和控制器(6)，所述采煤机定位红外发射器(4)固定设置在采煤机上，采煤机定位红外接收传感器(5)固定设置在支架(7)上与采煤机定位红外发射器(4)相对应的一侧，采煤机定位红外接收传感器(5)的信号输出端接入控制器(6)，控制器(6)连接在电磁阀(2)与电磁阀(2)的电源之间。
2.根据权利要求1所述的矿用采煤机尘源智能跟踪喷雾降尘系统，其特征在于：所述采煤机定位红外发射器内设置有编码器，采煤机定位红外接收传感器内设置与编码器相应的解码器。
3.根据权利要求2所述的矿用采煤机尘源智能跟踪喷雾降尘系统，其特征在于：所述电磁阀(2)为公称压力≥8MPa。
4.根据权利要求3所述的矿用采煤机尘源智能跟踪喷雾降尘系统，其特征在于：所述每个支架(7)上至少设置两个喷嘴(3)，支架(7)包括支架立柱(8)、支架顶梁(9)和前探梁(10)，所述支架顶梁(9)水平设置在支架立柱(8)的顶部，前探梁(10)设置在支架顶梁(9)上靠采煤机的端部；所有喷嘴(3)沿采煤机采煤方向呈直线排列并位于支架顶梁(9)上靠进前探梁(10)。
5.根据权利要求4所述的矿用采煤机尘源智能跟踪喷雾降尘系统，其特征在于：所述控制器(6)包括主控制器(11)和分控制器(12)，分控制器(12)为两个或两个以上，每个分控制器至少控制一个电磁阀(2)。
6.根据权利要求5所述的矿用采煤机尘源智能跟踪喷雾降尘系统，其特征在于：所述每个分控制器(12)控制三个电磁阀(2)，每个电磁阀(2)控制一个支架(7)上的喷嘴(3)。
7.根据权利要求1至6中任一项权利要求所述的矿用采煤机尘源智能跟踪喷雾降尘系统，其特征在于：还包括遥控器(13)，所述遥控器(13)内设置红外遥控发射器，主控制器(11)内设置红外遥控接收器。
8.根据权利要求7所述的矿用采煤机尘源智能跟踪喷雾降尘系统，其特征在于：所述采煤机定位红外发射器(4)的电源与采煤机滚筒电机的电源由同一启动开关控制。
9.根据权利要求8所述的矿用采煤机尘源智能跟踪喷雾降尘系统，其特征在于：还包括显示器，所述主控制器(11)的信号输出端接入显示器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee |
Owner name: CHINA COAL SCIENCE AND INDUSTRY GROUP CHONGQING RE Free format text: FORMER NAME: COAL SCIENTIFIC RESEARCH INSTITUTE CHONGQING INSTITUTE Owner name: CHINA COAL TECHNOLOGY ENGINEERING GROUP CHONGQING Free format text: FORMER NAME: CHINA COAL SCIENCE AND INDUSTRY GROUP CHONGQING RESEARCH INSTITUTE |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 400037, No. three village, 55 bridge, Shapingba District, Chongqing Patentee after: Chongqing Research Institute of China Coal Technology & Engineering Group Corp. Address before: 400037, No. three village, 55 bridge, Shapingba District, Chongqing Patentee before: Chongqing Institute of Coal Science Research Institute |
|
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 400039 Chongqing Jiulongpo Branch City Road No. 6 Patentee after: CCTEG CHONGQING RESEARCH INSTITUTE Co.,Ltd. Address before: 400037, No. three village, 55 bridge, Shapingba District, Chongqing Patentee before: Chongqing Research Institute of China Coal Technology & Engineering Group Corp. |
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| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20100512 |
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| CX01 | Expiry of patent term |