DE4235359C1 - Spray system for underground mining machine - detects quantity of material conveyed to crushing tool to control spray jet intensity for effective dust suppression - Google Patents

Spray system for underground mining machine - detects quantity of material conveyed to crushing tool to control spray jet intensity for effective dust suppression

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    • E21F5/02—Means or methods for preventing, binding, depositing, or removing dust; Preventing explosions or fires by wetting or spraying

Abstract

The spray system is used to wet the mined material in the vicinity of the crushing tool during its transport from the mining face, with the spray jet intensity regulated in dependence on the material transport rate. An ultrasonic sensor (1) above the transport conveyor is used to detect the conveyor loading height, to provide a regulation signal for the spray jet intensity. The spray jets are pref. connected in parallel to a common water supply line, with a magnetic valve controlling the water feed rate. ADVANTAGE - Ensures spray is matched to material handling rate for effective suppression of dust.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bedüsung an Brechern, insbesondere an Durchlaufbrechern im untertägigen Bergbau, wobei auf einem Fördermittel zugeführtes Fördergut durch im Bereich des Brechers angeordnete Sprühdüsen benetzt und die Bedüsungs­ intensität in Abhängigkeit vom Fördergutdurchsatz geregelt wird.The invention relates to a method for spraying on crushers, especially on flow crushers in underground mining, where conveyed material conveyed on a conveyor through in the area of the crusher arranged spray nozzles and the spraying intensity is regulated depending on the throughput of the conveyed goods.

Die in Abbaubetrieben zur Zerkleinerung von grobstückig hereinge­ wonnener Kohle und mit geschnittenem Gestein eingesetzten Brecher stellen im untertägigen Bergbau eine wesentliche Staub­ quelle dar, die zudem oft im einziehenden Frischwetterstrom liegt.Those in mining operations for crushing large pieces recovered coal and used with cut rock Crushers pose an essential dust in underground mining source, which is also often in the incoming fresh weather stream lies.

Um die Staubemission in den Wetterstrom zu verhindern, müssen die Brecher gekapselt und das Fördergut im Bereich des Brechers bedüst werden. Dabei wird angestrebt, die Bedüsung dem jeweili­ gen Fördergutdurchsatz anzupassen. Bei konstanter Bedüsung müßte die versprühte Wassermenge auf den maximalen Fördergutdurchsatz abgestimmt sein. Dies führt jedoch bei geringerem Fördergut­ durchsatz zu einer Übernässung des Fördergutes, die wiederum die weitere Abförderung und Aufbereitung des Fördergutes wesentlich erschwert.To prevent dust emission in the weather stream, encapsulated the crusher and the material to be conveyed in the area of the crusher to be hit The aim is to spray the respective adapt to the conveyed material throughput. With constant spraying the amount of water sprayed to the maximum throughput be coordinated. However, this leads to less material to be conveyed throughput to a wetting of the material to be conveyed, which in turn further removal and processing of the material to be conveyed is essential difficult.

Bei bekannten Brecheranlagen sind die Sprühdüsen gruppenweise zusammengeschaltet. Üblicherweise sind drei Düsengruppen mit jeweils eigenem Wasserkreis vorgesehen. Als dem Fördergut­ durchsatz entsprechende Regelgröße dient die Stromaufnahme des Brecherantriebes. Entsprechend den gegebenen Betriebsbedingungen ist jeder Düsengruppe ein Schwellwert des Motorstromes zuge­ ordnet, bei dessen Überschreitung die Düsengruppe in die Be­ düsung zugeschaltet wird.In known crushers, the spray nozzles are in groups interconnected. Usually three nozzle groups are included  each provided its own water circuit. As the conveyed good throughput corresponding control variable serves the current consumption of the Crusher drive. According to the given operating conditions a threshold value of the motor current is assigned to each nozzle group orders, if exceeded, the nozzle group in the Be nozzle is switched on.

Dieses Verfahren weist jedoch noch wesentliche Mängel auf. Die Stromaufnahme des Brecherantriebes ist vornehmlich durch die zu leistende Brecherarbeit bestimmt, d. h. von Anzahl und Größe großvolumiger Kohlen- und Gesteinsstücke. Die Staubentwicklung wird jedoch auch ganz wesentlich von der Menge an feinkörnigem Fördergut beeinflußt.However, this method still has significant shortcomings. The Current consumption of the crusher drive is primarily due to the performing breaking work, d. H. of number and size large-volume pieces of coal and stone. The dust development however, is also very much dependent on the amount of fine-grained Conveyed goods influenced.

Ein weiterer Nachteil der stromabhängig geregelten Bedüsung ist die Zeitverzögerung, die zwangsweise zwischen dem Zeitpunkt der Ankunft von grobstückigem Fördergut und dem damit verbundenen Anstieg der Brecherbelastung bzw. des Motorstromes und der angepaßten Bedüsung entsteht. Insbesondere nach einem Leerlauf ist es unvermeidbar, daß eine gewisse Menge Fördergut unbedüst den Brecher passiert, bevor die angepaßte Bedüsung wirksam wird.Another disadvantage of the current-dependent controlled spraying is the time delay that is compulsory between the time of the Arrival of large pieces of material and the associated Increase in crusher load or motor current and adapted spraying arises. Especially after idling it is inevitable that a certain amount of material to be conveyed will not be available passes the crusher before the adapted spraying takes effect.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Be­ düsung an Brechern anzugeben, das diese Nachteile vermeidet.The object of the present invention is to provide a method for loading to specify nozzle on crushers, which avoids these disadvantages.

Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art wird diese Auf­ gabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß durch einen am Brecher­ einlauf über dem Fördermittel angeordneten Ultraschallsensor mit angeschlossenem Auswerterechner die Beladehöhe des Fördermittels erfaßt und die Bedüsungsintensität in Abhängigkeit von der Bela­ dehöhe des Fördermittels geregelt wird.In a method of the type mentioned above, this gave solved according to the invention in that by a on the crusher ultrasound sensor arranged above the conveyor connected evaluation computer the loading height of the funding recorded and the spraying intensity depending on the Bela the amount of funding is regulated.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist sichergestellt, daß die Bedüsung des Fördergutes bereits bei Beginn der Brecherarbeit sichergestellt ist. Auch ist die Bedüsung nicht ausschließlich durch die Brecherarbeit, d. h. den grobstückigen Anteil an För­ dergut bestimmt. Vielmehr wird über die Beladehöhe auch der Fein­ gutanteil erfaßt, der wesentlich mit zur Staubbildung beitragen kann.The inventive method ensures that the Spraying of the conveyed goods already at the start of the crusher work is ensured. The spraying is also not exclusive through the crusher work, d. H. the large part of För  well determined. Rather, the fine is also about the loading height good share recorded, which contribute significantly to the formation of dust can.

Eine weitere Verbesserung der Bedüsung wird erreicht, wenn die Sprühdüsen jeweils in einem Mischrohr angeordnet sind und als Ejektordüsen betrieben werden.A further improvement in the spraying is achieved if the Spray nozzles are each arranged in a mixing tube and as Ejector nozzles are operated.

Im Gegensatz zur herkömmlichen Bedüsung, bei der das Fördergut kegelförmig benetzt wird, wird bei Verwendung von nach dem Venturiprinzip arbeitenden Ejektordüsen eine bedeutend effek­ tivere Benetzung des Fördergutes erreicht, so daß die verdüste Wassermenge und ggf. auch die Anzahl der Düsen reduziert werden können.In contrast to conventional spraying, in which the material to be conveyed is wetted conically, when using after Venturi principle working ejector nozzles a significantly effec tivier wetting of the conveyed material is achieved, so that the atomize Water volume and possibly also the number of nozzles can be reduced can.

Gleichzeitig wird ein großer Teil der staubhaltigen Luft ange­ saugt. Im Mischrohr des Ejektors erfolgt eine innige Vermischung von Luft und Wasser, was das Tröpfchenspektrum verfeinert. Bei diesem Vorgang werden die in der angesaugten Luft enthaltenen Staubpartikel benetzt und niedergeschlagen.At the same time, a large part of the dusty air is drawn on sucks. An intimate mixing takes place in the mixing tube of the ejector of air and water, which refines the droplet spectrum. At this process will contain the air sucked in Dust particles wetted and deposited.

Eine weitere Verbesserung der Bedüsung wird erreicht, wenn alle Sprühdüsen in Parallelschaltung an einen gemeinsamen Wasserkreis angeschlossen sind und gleichmäßig mit Wasser beaufschlagt werden. Gegenüber der bekannten Bedüsung durch Düsengruppen wird so auch bei Teilbeladung stets eine ganzflächige und somit effektivere Benetzung des Fördergutes erreicht. Die Dosierung der zugeführten Wassermenge kann in diesem Fall durch parallel in die Wasserversorgung geschaltete und jeweils in Abhängigkeit von der Beladehöhe des Fördermittels angesteuerte Magnetventile erfolgen.A further improvement in spraying is achieved when all Spray nozzles connected in parallel to a common water circuit connected and evenly charged with water will. Compared to the known spraying through nozzle groups so even with partial loading always a full-surface and therefore more effective wetting of the conveyed material achieved. The dosage the amount of water supplied can in this case by parallel switched into the water supply and each dependent solenoid valves controlled by the loading height of the conveyor respectively.

Die Erfindung wird anhand des in den Fig. 1 bis 4 dargestell­ ten Ausführungsbeispieles weiter erläutert.The invention is further explained with reference to the exemplary embodiment shown in FIGS. 1 to 4.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 den grundsätzlichen Aufbau einer Meß- und Regelein­ richtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 1 shows the basic structure of a measuring and Regelein device for performing the method according to the invention,

Fig. 2 Anordnung der Düsen und Verschlauchungsplan, Fig. 2 arrangement of the nozzles and Verschlauchungsplan,

Fig. 3 eine Brecheranordnung, Fig. 3 is a breaker assembly,

Fig. 4 eine Ejektoranordnung. Fig. 4 shows an ejector arrangement.

Vor dem Einlauf eines Brechers 4 ist über einem Fördermittel 5 ein Ultraschallsensor 1 angeordnet. Dieser strahlt in regel­ mäßigen Zeitabständen, beispielsweise im Takt von 0,125 Sekunden, Impulse aus, die vom auf dem Fördermittel 5 auflie­ genden Fördergut oder bei leerem Fördermittel 5 von diesem selbst reflektiert und vom Empfänger erfaßt werden. Die Laufzeit des Impulses ist ein Maß für den Weg des Signals und somit für die Höhe der Beladung des Fördermittels 5. In einem Auswerte­ rechner 2 wird der Abstandswert mit - im gezeigten Beispiel drei entsprechend der Anzahl der Magnetventile 6 - einstellbaren Schwellwerten verglichen. Wird ein Schwellwert überschritten, wird, unter der Voraussetzung, daß das Fördermittel 5 läuft, jeweils das diesem Schwellwert zugeordnete Magnetventil 6, zugeschaltet. Die Magnetventile 6a, 6b und 6c werden so nachein­ ander zugeschaltet und dementsprechend die den Sprühdüsen 9 zugeführte Wassermenge erhöht.An ultrasound sensor 1 is arranged above a conveying means 5 before the inlet of a crusher 4 . This emits at regular time intervals, for example in time of 0.125 seconds pulses, the constricting from auflie on the conveyor 5 to be conveyed or reflected with empty conveying means 5 of this itself and detected by the receiver. The transit time of the pulse is a measure of the path of the signal and thus of the amount of the loading of the funding 5 . The distance value is compared in an evaluation computer 2 with - in the example shown three corresponding to the number of solenoid valves 6 - adjustable threshold values. If a threshold value is exceeded, the magnetic valve 6 assigned to this threshold value is switched on, provided that the conveying means 5 is running. The solenoid valves 6 a, 6 b and 6 c are switched on in succession and accordingly the amount of water supplied to the spray nozzles 9 is increased.

Über einen Initiator 3 wird überprüft, ob das Fördermittel 5 ein­ geschaltet ist.An initiator 3 checks whether the funding 5 is switched on.

Sowohl die Magnetventile 6 als auch die Sprühdüsen 9 sind in Parallelschaltung an die Wasserversorgung 10 angeschlossen.Both the solenoid valves 6 and the spray nozzles 9 are connected in parallel to the water supply 10 .

Bei der in den Fig. 1 und 2 beispielhaft dargestellten dreistufigen Regelung sind den Magnetventilen 6a und 6b jeweils Blenden 7a, 7b nachgeschaltet, während für Magnetventil 6c keine Blende 7 vorgesehen ist und bei geöffnetem Ventil 6c somit die gesamte zur Verfügung stehende Wassermenge zu den Sprühdüsen 9 gelangt.In the three-stage control shown by way of example in FIGS. 1 and 2, the solenoid valves 6 a and 6 b are each followed by orifices 7 a, 7 b, while no orifice 7 is provided for solenoid valve 6 c and thus the entire one when the valve 6 c is open Available amount of water reaches the spray nozzles 9 .

Fig. 3 zeigt eine übliche Brecheranordnung. Dem Brecher 4 ist eine Einlaufhaube mit einer Staubschutzzone 12 und einer Be­ düsungszone 13 vorgeschaltet. Ebenso ist dem Brecher 4 eine Auslaufhaube mit einer Bedüsungszone 14 nachgeschaltet. Fig. 3 shows a conventional breaker assembly. The crusher 4 is an inlet hood with a dust protection zone 12 and a nozzle zone 13 Be upstream. The crusher 4 is also followed by an outlet hood with a spray zone 14 .

Fig. 4 zeigt die Anordnung einer Sprühdüse 9 in einem Mischrohr 16. Der aus der Sprühdüse 9 austretende Wasserstrahl saugt über das Ansaugrohr 15 einen Luftstrom 17 an, der sich mit dem Sprüh­ wasser vermischt, so daß aus dem Mischrohr 16 ein dichtes Luft- Wasser-Gemisch 18 austritt. Fig. 4 shows the arrangement of a spray nozzle 9 in a mixing tube 16. The water jet emerging from the spray nozzle 9 sucks an air stream 17 via the intake pipe 15 , which mixes with the water spray, so that a dense air-water mixture 18 emerges from the mixing pipe 16 .

Gegenüber dem bekannten Bedüsungsverfahren erlaubt das erfin­ dungsgemäße Verfahren eine optimal an den Fördergutdurchsatz angepaßte Wassermenge und eine effektivere Benetzung des För­ dergutes.Compared to the known spraying method, this allows inventions The process according to the invention optimally matches the throughput of the conveyed goods adapted amount of water and a more effective wetting of the för good.

Das Verfahren ist nicht auf die in den Figuren dargestellte dreistufige Bedüsung beschränkt. Vielmehr ist eine beliebige Abstufung der Bedüsung durch Anordnung einer entsprechenden An­ zahl von Magnetventilen 6 und der Vorgabe von zugeordneten Schwellenwerten für die Beladehöhe des Fördermittels 5 möglich.The method is not limited to the three-stage spraying shown in the figures. Rather, any gradation of the spraying is possible by arranging a corresponding number of solenoid valves 6 and the specification of assigned threshold values for the loading height of the conveying means 5 .

Claims (4)

1. Verfahren zur Bedüsung an Brechern, insbesondere an Durch­ laufbrechern im untertägigen Bergbau, wobei auf einem För­ dermittel zugeführtes Fördergut durch im Bereich des Brechers angeordnete Sprühdüsen benetzt und die Bedüsungs­ intensität in Abhängigkeit vom Fördergutdurchsatz geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen im Brecher­ einlauf über dem Fördermittel angeordneten Ultraschallsensor mit angeschlossenem Auswerterechner die Beladehöhe des För­ dermittels erfaßt und die Bedüsungsintensität in Abhängig­ keit von der Beladehöhe des Fördermittels geregelt wird.1. A method for spraying on crushers, in particular on through crushers in underground mining, wherein on a För dermittel supplied material wetted by spray nozzles arranged in the area of the crusher and the spraying intensity is regulated depending on the conveyed material throughput, characterized in that by a in the crusher Arranged above the conveyor arranged ultrasonic sensor with connected evaluation computer, the loading height of the För dermittel detected and the spraying intensity is regulated depending on the loading height of the funding. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüsen in jeweils einem Mischrohr angeordnet sind und als Ejektordüsen betrieben werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the Spray nozzles are each arranged in a mixing tube and operated as ejector nozzles. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüsen in Parallelschaltung an eine gemeinsame Wasserleitung angeschlossen sind und gleichmäßig mit Wasser beaufschlagt werden.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the spray nozzles are connected in parallel to a common one Water pipes are connected and evenly with water be charged. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zugeführte Wassermenge über parallel in die Wasserversorgung geschaltete und jeweils in Abhängigkeit von der Beladehöhe des Fördermittels angesteuerte Magnetventile geregelt wird.4. The method according to claim 3, characterized in that the amount of water supplied via parallel to the water supply switched and depending on the loading height of the conveyor controlled solenoid valves is regulated.
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