CN203374300U - 煤矿喷雾降尘系统 - Google Patents

Abstract

在本实用新型中提供了一种喷雾降尘系统，包括：一个或多个矿下系统和矿上系统，矿下系统包括：巷道粉尘传感器，设置在巷道中，用于将巷道中的粉尘浓度转化成第一电信号传输给处理器；处理器，与巷道粉尘传感器耦合，用于接收第一电信号，并至少根据第一电信号所指示的粉尘浓度发送第一控制信号，其中，第一控制信号用于控制巷道喷雾装置的喷雾；巷道喷雾装置，设置在巷道中，与处理器耦合，用于根据控制信号喷雾；矿上系统与矿下系统连接，用于得到并存储以下数据的至少之一：喷雾装置喷雾的信息、粉尘浓度的信息。通过本实用新型提高了降尘的效果。

Description

煤矿喷雾降尘系统

技术领域

本实用新型涉及降尘领域，尤其涉及一种喷雾降尘系统。

背景技术

在矿产的开采中，一般会把重点放在综采和掘进工作面中，而忽略了巷道间的粉尘治理。而粉尘可能会在开采的各个阶段产生，例如，在煤矿的开采中，巷道中的煤尘多来自于煤块运输过程中，皮带输送机是机械化矿井原煤运输的主要设备，当煤炭在两个皮带机之间进行转载时(转载之处称为转载点)，由于皮带具有一定的速度，并且两个皮带间有落差(例如，0.5米左右)，煤块在下落过程中，受巷道风流的作用煤尘会悬浮起来，并且在空气中扩散。

在相关技术中，会使用喷雾降尘装置来进行降尘，该喷雾降尘装置是依靠人工打开和关闭的，有可能出现喷雾和粉尘的产生不同步，从而降低了降尘效率。并且，在相关技术中，一般的降尘设备仅仅是单独的工作，并没有实现统一的监控。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种喷雾降尘系统，以解决上述问题的至少之一。

在本实用新型中，提供了一种喷雾降尘系统，包括：一个或多个矿下系统和矿上系统，所述矿下系统包括：巷道粉尘传感器，设置在巷道中，用于将所述巷道中的粉尘浓度转化成第一电信号传输给处理器；所述处理器，与所述巷道粉尘传感器耦合，用于接收所述第一电信号，并至少根据所述第一电信号所指示的粉尘浓度发送第一控制信号，其中，所述第一控制信号用于控制巷道喷雾装置的喷雾；所述巷道喷雾装置，设置在所述巷道中，与所述处理器耦合，用于根据所述控制信号喷雾；所述矿上系统与所述矿下系统连接，用于得到并存储以下数据的至少之一：所述喷雾装置喷雾的信息、所述粉尘浓度的信息。

优选地，所述矿下系统还包括：物体传感器，设置在所述巷道中，用于监测所述巷道中是否有人，并将监测结果转换成第二电信号；所述处理器，与所述物体传感器耦合，还用于接收所述第二电信号，并向所述巷道喷雾装置发送第二控制信号，其中，所述第二控制信号用于控制所述控制巷道喷雾装置的喷雾。

优选地，所述矿下系统还包括：胶带粉尘传感器，设置在传送胶带上或者所述传送胶带的转载点上方，用于将粉尘浓度转换成第三电信号传输给所述处理器；胶带喷雾装置，设置在所述传送胶带上方或者所述传送胶带的转载点上方，用于根据来自所述处理器的第三控制信号喷雾，所述第三控制信号是所述处理器至少根据所述第三电信号发出的。

优选地，所述矿下系统还包括：湿度传感器，用于与所述传送胶带上传送的物品接触，并将所述物品的湿度转换成第四电信号传输给所述处理器；胶带喷雾装置，设置在所述传送胶带上方或者所述传送胶带的转载点上方，用于根据来自所述处理器的第四控制信号喷雾，所述第四控制信号是所述处理器至少根据所述第四电信号发出的。

优选地，所述矿下系统还包括：运动传感器，用于检测传送胶带的运动，并将所述检测结果转换成第五电信号传输给所述处理器；胶带喷雾装置，设置在所述传送胶带上方或者所述传送胶带的转载点上方，用于根据来自所述处理器的第五控制信号喷雾，所述第五控制信号是所述处理器至少根据所述第五电信号发出的。

优选地，所述矿上系统还用于得到以下至少之一：物体传感器得到的信息、胶带粉尘传感器得到的信息、湿度传感器得到的信息、运动传感器得到的信息。

优选地，所述矿上系统还包括：控制命令输入装置，用于接受控制命令的输入；所述处理器，还用于接收所述控制命令，并根据所述控制命令控制所述胶带喷雾装置和所述巷道喷雾装置中的至少之一喷雾。

优选地，所述矿下系统还包括：粉尘抑制剂提供装置，与所述巷道喷雾装置连接，用于向所述喷雾装置提供抑制剂，其中，所述喷雾装置喷出的雾包括以下至少之一：水、所述抑制剂。

优选地，所述矿下系统还包括：粉尘抑制剂提供装置，与所述巷道喷雾装置连接，用于向所述喷雾装置提供抑制剂，其中，所述喷雾装置喷出的雾包括以下至少之一：水、所述抑制剂。

优选地，所述矿上系统还用于接收并存储以下信息的至少之一：所述水的水压、所述水的使用量、所述抑制剂的存量、所述抑制剂的使用量。

通过本实用新型，解决了相关技术中喷雾降尘装置依靠人工打开和关闭从而有可能出现喷雾和粉尘的产生不同步的问题以及没有统一监控的问题，提高了降尘的效果。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的喷雾降尘系统的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的矿下系统的优选结构框图一；

图3是根据本实用新型实施例的矿下系统的优选结构框图二；

图4是根据本实用新型实施例的矿下系统的优选结构框图三；

图5是根据本实用新型实施例的矿下系统的优选结构框图四；

图6是根据本实用新型优选实施例的矿下系统的结构框图；

图7是根据本实用新型优选实施例的喷雾降尘系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在以下实施例中的处理器可以是具有任何处理功能的器件，例如，可编程逻辑控制器。以下的粉尘传感器可以采用各种类型的传感器，优选地，可以采用激光粉尘传感器。以下实施例可以应用到煤矿中，但并不限于此。

在本实施例中提供了一种喷雾降尘系统，图1是根据本实用新型实施例的喷雾降尘系统的结构示意图，如图1所示，该系统包括矿上系统1和矿下系统2。

该矿下系统2包括：巷道粉尘传感器10，设置在巷道(图1中未示出)中，用于将该巷道中的粉尘浓度转化成第一电信号传输给处理器20；处理器20，与巷道粉尘传感器10耦合，用于接收该第一电信号，并至少根据该第一电信号所指示的粉尘浓度发送第一控制信号，其中，该第一控制信号用于控制巷道喷雾装置30的喷雾；巷道喷雾装置30，设置在该巷道中，与该处理器耦合，用于根据该控制信号喷雾。

矿上系统1与矿下系统2连接，用于得到并存储以下数据的至少之一：所述喷雾装置喷雾的信息、所述粉尘浓度的信息。

通过上述矿下系统，可以监控巷道中的粉尘浓度，并可以自动根据该粉尘浓度控制喷雾装置，从而将喷雾装置的喷雾与粉尘浓度关联，相比于相关技术中的人工控制喷雾装置进行喷雾的方式，其喷雾降尘的效果更好。通过矿上系统和矿下系统的结合可以实现对矿下系统的监控。

考虑到有可能有工作人员出现在巷道中的情况，在一个优选的实施方式中，该矿下系统2还可以包括物体传感器40，图2是根据本实用新型实施例的矿下系统的优选结构框图一，如图2所示，该系统还可以包括：物体传感器40，设置在该巷道中，用于监测该巷道中是否有人，并将监测结果转换成第二电信号。

在优选方式中，处理器20，与物体传感器40耦合，还用于接收该第二电信号，并向该巷道喷雾装置30发送第二控制信号，其中，该第二控制信号用于控制该控制巷道喷雾装置30的喷雾。优选地，该物体传感器40可以是红外温度传感器，该类型的传感器的选用是考虑到粉尘对温度的影响较小。

通过该优选的实施方式，可以根据巷道中是否有工作人员来决定喷雾，使该系统更加人性化。上述或者下述所提到的喷雾控制，可以是控制喷雾开始或者喷雾停止，也可以是喷雾量的大小控制，喷雾时间的控制等。

考虑到在巷道中粉尘来源可能是来自于胶带上传送的矿物，在一个优选的实施方式中，该系统还可以额外设置传感器和喷雾装置，图3是根据本实用新型实施例的矿下系统的优选结构框图二，如图3所示，该系统还包括：

胶带粉尘传感器50，设置在传送胶带上或者该传送胶带的转载点上方，用于将粉尘浓度转换成第三电信号传输给处理器20；

胶带喷雾装置60，设置在该传送胶带上方或者该传送胶带的转载点上方，用于根据来自处理器20的第三控制信号喷雾，该第三控制信号是处理器20至少根据该第三电信号发出的。

在本优选实施例中，通过对传送胶带进行监控和喷雾，可以取得更好的降尘效果。

在另外一个优选实施方式，还可以根据传送带上的矿物的湿度来确定是否进行喷雾，当然该方式也可以跟图3示出的优选实施方式结合。图4是根据本实用新型实施例的矿下系统的优选结构框图三，如图4所示，该系统还包括：

湿度传感器70，用于与该传送胶带上传送的物品接触，并将该物品的湿度转换成第四电信号传输给处理器20；

胶带喷雾装置80，设置在该传送胶带上方或者该传送胶带的转载点上方，用于根据来自处理器20的第四控制信号喷雾，该第四控制信号是处理器20至少根据该第四电信号发出的。

通过该优选实施方式，可以根据矿物的湿度来控制喷雾，同时结合巷道的粉尘浓度，从而可以更好的控制粉尘的浓度。

在另外一个优选实施方式中，还可以根据胶带是否运动来决定是否喷雾，该方式也可以和图3和/或图4中示出的优选实施方式结合，图5是根据本实用新型实施例的矿下系统的优选结构框图四，如图5所示，该系统还包括：

运动传感器90，用于检测传送胶带的运动，并将该检测结果转换成第五电信号传输给处理器20；

胶带喷雾装置100，设置在该传送胶带上方或者该传送胶带的转载点上方，用于根据来自处理器20的第五控制信号喷雾，该第五控制信号是处理器20至少根据该第五电信号发出的。

在本优选实施方式中，根据传送胶带的运动(例如，运动或静止、运动的速度或者加速度)来控制喷雾，可以提高降尘效果。

优选地，为了更好的进行监控，矿上系统1还用于得到以下至少之一：物体传感器得到的信息、胶带粉尘传感器得到的信息、湿度传感器得到的信息、运动传感器得到的信息。

优选地，为了使矿上系统具有控制功能，矿上系统1还包可以括：控制命令输入装置，用于接受控制命令的输入；处理器20，还用于接收控制命令，并根据控制命令控制所述胶带喷雾装置和所述巷道喷雾装置中的至少之一喷雾。

优选地，喷雾装置可以仅仅使用水，为了使效果更好，还可以使用抑制剂，或者水和抑制剂一起使用。矿下系统2还可以包括：粉尘抑制剂提供装置，与巷道喷雾装置连接，用于向喷雾装置提供抑制剂，其中，喷雾装置喷出的雾包括以下至少之一：水、抑制剂。

优选地，矿上系统1还用于接收并存储以下信息的至少之一：水的水压、水的使用量、抑制剂的存量、抑制剂的使用量。

下面以煤矿为例结合一个优选的实施例进行说明。

图6是根据本实用新型优选实施例的喷雾降尘系统的结构框图，在图6中涉及到处理器部分，该处理器部分可以理解为仅仅包括可编程逻辑控制器，也可以理解为包括：变压器、直流电源、A/D转换、可编程逻辑控制器。在图6中示出的喷雾装置为雾化喷头，处理器部分可以通过一个防爆电磁阀来控制除雾喷头，该除雾喷头可以通过供水管路得到水，优选地，还可以设置水质过滤器。在图6中示出的是粉尘浓度传感器和红外人体传感器(也可以是热释光控传感器)，虽然在图6中未示出，但是该系统中还可以包括湿度传感器。该系统所配套粉尘传感器可以是采用激光散射原理直接测量总粉尘浓度。

图6中所示出的系统将粉尘浓度传感器安装在运煤胶带或转载点上方，煤炭湿度传感器安装存运煤胶带上方或转载点处，煤尘浓度传感器直接测量巷道粉尘浓度，测定数据就地显示，同时还可以输出与矿井安全监测监控系统相适应的频率信号，供监测系统处理，该监测系统可以是是固定安装在作业场所的监测仪器，适用于煤矿等有爆炸危险性的环境中进行现场连续监测，能准确、及时地反映粉尘的状态。湿度传感器通过轴向运动的探针与运行的煤炭在线接触，在监测是否有煤运输或转载的同时自动测量煤炭含水量，并根据煤炭湿度的大小合理控制洒水喷雾电磁阀的开启或关闭。

上述系统中，在有行人通过时，喷雾系统不能自动开停控制，坑能影响井下工作人员的通行。考虑到这个问题，该喷雾系统包括巷道喷雾和皮带机转载点喷雾；由触控传感器监测皮带的开动状态，矿用可编程控制器(PLC)控制转载点喷雾头的开停；并由粉尘浓度传感器测定粉尘浓度，当巷道粉尘浓度超限时，PLC控制巷道喷雾的开停。在此期间红外热释传感器检测有行人通过时，PLC控制暂停巷道喷雾，行人通过后，又继续巷道喷雾。

图7是根据本实用新型优选实施例的喷雾降尘系统的结构示意图，下面结合图7进行说明。

本优选实施例中提供了：

1、对井下(即矿下)综采作业场所的粉尘浓度实时监测、粉尘抑制剂加液及联动喷雾降尘。本系统由粉尘浓度传感器测定现场粉尘浓度，触碰感应开关或开停传感器监测采、掘、皮带设备是否开动，热释光控传感器检测是否有行人通过，物料传感器检查储罐抑制剂是否用尽，供水压力是否达标，降尘积水是否需要排放，然后通过矿用PLC控制器自动控制电动球阀通断管道的喷雾，实现对所测场所粉尘的24小时连续监测及自动洒水降尘。

2、系统结构：地面计算机、打印机、传输接口(交换机)经光缆或电缆接入井下；井下设备为自动测尘加液喷雾装置、粉尘浓度传感器、热释光控传感器、触碰传感器(开停传感器)、水压变速器、物料开关、矿用光缆、电缆、高压胶管等(有些部分并没有在图7中示出)。

3、系统功能：上位机(矿上系统中的一部分)实时显示井下各处粉尘浓度、喷雾状态、物料状态、供水状态及皮带设备的运行状况；具有粉尘浓度超标时报警功能；具有储罐抑制剂加料报警功能；具有喷雾与机动设备联动功能；具有喷雾积水排除和水位报警功能；具有自动喷雾和手动喷雾工作方式；具有人机对话功能：系统生成、参数修改、功能调用、控制命令输入等；具有故障记录、历史数据查询、数据打印等功能。

4、系统的特点：1)系统容量大、设限范围宽：一套矿上系统可接入多个(例如，32个)自动测尘加液喷雾装置。包括粉尘浓度传感器、热释光控传感器、物料传感器、水压变速器、触碰开关或开停传感器以及电动球阀、水气两相喷嘴。2)粉尘超限自动喷雾：粉尘调节可在0～500mg/m³范围内任意设定。当作业场所粉尘浓度超过控制限值时自动喷雾降尘，低于控制限值后，喷雾自动停止。3)联动控制：触碰开关或开停传感器与皮带、掘采设备联动，开机后通过电动球阀控制水、压缩空气供给喷嘴喷雾。4)抑制剂无液报警：抑尘剂罐加液容量最大34升，用尽时自动报警，通知相关人员加液。5)人员通行自动检测：在喷雾期间如有人员经过时喷雾暂停，人员通过后恢复喷雾。6)水压监测：装置管道中的水压可通过压力变送器监测，低于供水标准时向地面报警。7)控制能力强：可编程控制器可对粉尘浓度、人员通过、储罐储量、管道水压、皮带设备开停进行自动控制供水电磁阀、供气电磁阀通断，达到控制水雾的目的。8)控制器传输距离远：装置与地面系统相连接，可实现装置远程监控。信号通过工业以太网光缆或现场总线485电缆传输，距离可达10km。9)软件管理：系统可通过地面计算机软件对井下32个装置的运行进行监测。采集粉尘浓度分布、管道供水状态、皮带输煤运行状态、抑制剂用量、人员流动次数等数据进行统计分析，间接反应井下通风、供水、出煤等生产情况。10)手自动选择：在无电环境下可用手动阀控制。11)用户自选性强：加液混合装置和风水射流器可拆分使用。手控和自控部件(PLC控制器、粉尘浓度传感器、热释光控传感器、物料传感器)可拆分使用。单机与系统用户自选使用。12)自动排污水：控制器还可接入液位传感器、排污泵，对喷雾积水进行处理。

本优选实施例具有如下优点：

1、可以针对每个井下产尘点提供自动控制的喷雾装置，减少人为操作带来的麻烦和失误。拥有完善的报警功能，装置开停可以自动和手动两种模式，安全系数大大提高。

2、自动测定现场粉尘浓度，喷雾系统加入煤尘抑制剂，提高降尘的效果。

3、所有的降尘点的装置都能接入光环网中，实现地面对所测场所粉尘的24小时连续监测及自动洒水降尘。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种煤矿喷雾降尘系统，其特征在于，包括：一个或多个矿下系统和矿上系统， 

所述矿下系统包括：巷道粉尘传感器，设置在巷道中，用于将所述巷道中的粉尘浓度转化成第一电信号传输给处理器；所述处理器，与所述巷道粉尘传感器耦合，用于接收所述第一电信号，并至少根据所述第一电信号所指示的粉尘浓度发送第一控制信号，其中，所述第一控制信号用于控制巷道喷雾装置的喷雾；所述巷道喷雾装置，设置在所述巷道中，与所述处理器耦合，用于根据所述控制信号喷雾； 

所述矿上系统与所述矿下系统连接，用于得到并存储以下数据的至少之一：所述喷雾装置喷雾的信息、所述粉尘浓度的信息。 

2.根据权利要求1所述的煤矿喷雾降尘系统，其特征在于， 

所述矿下系统还包括：物体传感器，设置在所述巷道中，用于监测所述巷道中是否有人，并将监测结果转换成第二电信号； 

所述处理器，与所述物体传感器耦合，还用于接收所述第二电信号，并向所述巷道喷雾装置发送第二控制信号，其中，所述第二控制信号用于控制所述控制巷道喷雾装置的喷雾。 

3.根据权利要求1所述的煤矿喷雾降尘系统，其特征在于，所述矿下系统还包括： 

胶带粉尘传感器，设置在传送胶带上或者所述传送胶带的转载点上方，用于将粉尘浓度转换成第三电信号传输给所述处理器； 

胶带喷雾装置，设置在所述传送胶带上方或者所述传送胶带的转载点上方，用于根据来自所述处理器的第三控制信号喷雾，所述第三控制信号是所述处理 器至少根据所述第三电信号发出的。 

4.根据权利要求1所述的煤矿喷雾降尘系统，其特征在于，所述矿下系统还包括： 

湿度传感器，用于与所述传送胶带上传送的物品接触，并将所述物品的湿度转换成第四电信号传输给所述处理器； 

胶带喷雾装置，设置在所述传送胶带上方或者所述传送胶带的转载点上方，用于根据来自所述处理器的第四控制信号喷雾，所述第四控制信号是所述处理器至少根据所述第四电信号发出的。 

5.根据权利要求1所述的煤矿喷雾降尘系统，其特征在于，所述矿下系统还包括： 

运动传感器，用于检测传送胶带的运动，并将所述检测结果转换成第五电信号传输给所述处理器； 

胶带喷雾装置，设置在所述传送胶带上方或者所述传送胶带的转载点上方，用于根据来自所述处理器的第五控制信号喷雾，所述第五控制信号是所述处理器至少根据所述第五电信号发出的。 

6.根据权利要求1至5中任一项所述的煤矿喷雾降尘系统，其特征在于， 

所述矿上系统还包括：控制命令输入装置，用于接受控制命令的输入； 

所述处理器，还用于接收所述控制命令，并根据所述控制命令控制所述胶带喷雾装置和所述巷道喷雾装置中的至少之一喷雾。 

7.根据权利要求1至5中任一项所述的煤矿喷雾降尘系统，其特征在于， 

所述矿下系统还包括：粉尘抑制剂提供装置，与所述巷道喷雾装置连接，用于向所述喷雾装置提供抑制剂，其中，所述喷雾装置喷出的雾包括以下至少之一：水、所述抑制剂。 

8.根据权利要求1至5中任一项所述的煤矿喷雾降尘系统，其特征在于， 

所述矿下系统还包括：粉尘抑制剂提供装置，与所述巷道喷雾装置连接，用于向所述喷雾装置提供抑制剂，其中，所述喷雾装置喷出的雾包括以下至少之一：水、所述抑制剂。 

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