綜采工作面區(qū)域聯(lián)動除塵方法輔助除塵控制流程圖。
[0025]其中:1、回風(fēng)巷道區(qū)域2、工作面區(qū)域3、進(jìn)風(fēng)巷道區(qū)域4、采煤機5、紅外發(fā)射器6、紅外接收器7、通訊總線8、供電電纜9、供水管道10、噴霧桿11、噴霧降塵分站12、電動球閥13、粉塵濃度傳感器14、控制主機。
【具體實施方式】
[0026]圖1~3是本發(fā)明的最佳實施例，下面結(jié)合附圖1~3對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0027]如圖1所示，在煤礦井下，分布有工作面區(qū)域2以及位于工作面區(qū)域2兩側(cè)的回風(fēng)巷道區(qū)域I和進(jìn)風(fēng)巷道區(qū)域3，采煤機4在工作面區(qū)域2內(nèi)進(jìn)行作業(yè)。礦井綜采工作面區(qū)域聯(lián)動除塵系統(tǒng)分布在回風(fēng)巷道區(qū)域1、工作面區(qū)域2以及進(jìn)風(fēng)巷道區(qū)域3中。
[0028]礦井綜采工作面區(qū)域聯(lián)動除塵系統(tǒng)，包括一臺控制主機14以及由控制主機14統(tǒng)一進(jìn)行控制的若干分支降塵單元，分支降塵單元在回風(fēng)巷道區(qū)域1、工作面區(qū)域2以及進(jìn)風(fēng)巷道區(qū)域3中均設(shè)置有多個。
[0029]控制主機14設(shè)置在進(jìn)風(fēng)巷道區(qū)域3工作面的設(shè)備列車上，通過采用嵌入式ARM控制器實現(xiàn)，方便對其進(jìn)行編程，使得控制主機14具有通用性和一機多用的功能，能夠很好的降低系統(tǒng)及日常維護(hù)的復(fù)雜性。控制主機14還設(shè)置有觸摸屏，具有良好的人機交互界面。整個區(qū)域的監(jiān)測數(shù)據(jù)和運行狀態(tài)一目了然。
[0030]分支降塵單元包括噴霧降塵分站11、噴霧桿10、電動球閥12以及紅外接收器6。噴霧降塵分站11安裝在回風(fēng)巷道區(qū)域1、工作面區(qū)域2以及進(jìn)風(fēng)巷道區(qū)域3中的液壓支架上。每個噴霧降塵分站11均有一個唯一的地址編碼，方便識別噴霧降塵分站11的位置，防止同一總線上分站之間發(fā)生沖突。噴霧降塵分站11采用市售的礦用自動灑水降塵裝置控制器實現(xiàn)。
[0031]噴霧桿10與噴霧降塵分站11的數(shù)量--對應(yīng)，噴霧桿10的前端與供水管道9相連，后端安裝有多個噴霧頭，在每個噴霧桿10的噴霧頭與供水管道9之間均安裝有一個電動球閥12，電動球閥12的控制端與噴霧降塵分站11。
[0032]紅外接收器6與噴霧降塵分站11相連，紅外接收器6用于接收紅外發(fā)射器5發(fā)出的紅外信號，紅外發(fā)射器5固定在采煤機4上，紅外發(fā)射器5與紅外接收器6配合組成的紅外定位傳感器。通過設(shè)置紅外定位傳感器，當(dāng)采煤機4移動到相應(yīng)的噴霧降塵分站11處時，固定在采煤機4上的紅外發(fā)射器5發(fā)出的紅外信號被相應(yīng)位置的紅外接收器6接收到，紅外接收器6將接收到的信號送至噴霧降塵分站11內(nèi)，并通過噴霧降塵分站11送至控制主機14。如果此時采煤機4處的粉塵濃度超過設(shè)定值時，根據(jù)采煤機4的位置，控制主機14向采煤機4所處位置的前端和后端的噴霧降塵分站11發(fā)出控制信號，相應(yīng)位置的噴霧降塵分站11接收到控制信號之后，控制與之連接的電動球閥12開啟，供水管道9中的水進(jìn)入相應(yīng)噴霧桿10中，并通過設(shè)置在噴霧桿10后端的噴頭噴出形成水霧，進(jìn)行降塵，從而在采煤機4所處位置風(fēng)流的上方或下方形成水幕，并且隨著采煤機4的移動，水幕能夠自動跟隨采煤機4移動。實現(xiàn)了降塵水幕根據(jù)各區(qū)域的粉塵濃度及采煤機4位置的區(qū)域聯(lián)動降塵。
[0033]如上所述紅外定位傳感器由紅外發(fā)射器5和紅外接收器6配合組成，在工作面區(qū)域2內(nèi)，每個噴霧降塵分站11上均連接有一個紅外接收器6，紅外發(fā)射器5只設(shè)置有一個，位于采煤機4上。而在回風(fēng)巷道區(qū)域I和進(jìn)風(fēng)巷道區(qū)域3中，每個噴霧降塵分站11上同樣均連接有一個紅外接收器6，紅外發(fā)射器5的數(shù)量與紅外接收器6的數(shù)量以及設(shè)置位置與紅外接收器6 —一對應(yīng)，分別對應(yīng)安裝在回風(fēng)巷道區(qū)域I和進(jìn)風(fēng)巷道區(qū)域3的墻壁兩側(cè)。
[0034]在回風(fēng)巷道區(qū)域1、工作面區(qū)域2以及進(jìn)風(fēng)巷道區(qū)域3中，還設(shè)置有1~2個粉塵濃度傳感器13，粉塵濃度傳感器13與相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的任意噴霧降塵分站11的輸出端口相連，通過粉塵濃度傳感器13將相應(yīng)區(qū)域內(nèi)粉塵濃度送至噴霧降塵分站11內(nèi)。
[0035]噴霧降塵分站11以及控制主機14的供電端同時與供電電纜8連接，由供電電纜8進(jìn)行供電，噴霧降塵分站11以及控制主機14的通訊端口同時與通訊總線7相連實現(xiàn)通訊?？刂浦鳈C14同時與位于地上的地面調(diào)度室之間進(jìn)行通訊，將實時信息傳送至地面，同時控制主機14通過通訊總線7對所有的噴霧降塵分站11進(jìn)行統(tǒng)一控制，通訊總線采用RS485總線進(jìn)行工業(yè)組網(wǎng)。
[0036]通過將控制主機以及各分支降塵單元進(jìn)行組網(wǎng)，實現(xiàn)了控制主機14對整個區(qū)域的粉塵濃度的實時監(jiān)測，并對各分支降塵單元的噴霧狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)一控制和調(diào)度，改變了傳統(tǒng)綜采工作面中手動滅塵的方式，實現(xiàn)了各分支降塵單元的智能控制，具有極大的實用和推廣價值。
[0037]礦井綜采工作面區(qū)域聯(lián)動除塵方法，包括控制主機14在工作面區(qū)域2控制實現(xiàn)的主除塵控制流程以及控制主機14對進(jìn)風(fēng)巷道區(qū)域3和回風(fēng)巷道區(qū)域I控制實現(xiàn)的輔助除塵控制流程。
[0038]如圖2所示，主除塵控制流程，包括如下步驟:
步驟1001，開始;
控制主機14開始進(jìn)行工作面控制；
步驟1002，米煤機4是否運行；
控制主機14判斷采煤機4是否在運行狀態(tài)，如果在運行狀態(tài)，執(zhí)行步驟1003，如果不處于運行狀態(tài)，返回步驟1001 ;
步驟1003，采煤機定位；
控制主機14通過接收到紅外信號的噴霧降塵分站11確定采煤機4的位置；
步驟1004，工作面內(nèi)的粉塵濃度是否大于設(shè)定值；
控制主機14根據(jù)工作面區(qū)域內(nèi)的粉塵濃度傳感器13上傳的粉塵濃度判斷當(dāng)前工作面內(nèi)的粉塵濃度是否大于工作面濃度設(shè)定值，如果大于設(shè)定值，執(zhí)行步驟1005，如果不大于設(shè)定值，返回步驟1002 ； 步驟1005，開啟兩側(cè)水幕；
控制主機14向采煤機4兩側(cè)的噴霧降塵分站11發(fā)出控制信號，通過噴霧降塵分站11控制采煤機4兩側(cè)的水幕開啟；
在采煤機4的進(jìn)風(fēng)巷道一側(cè)和回風(fēng)巷道一側(cè)的水幕任意選擇，原則上選擇在采煤機4進(jìn)風(fēng)巷道一側(cè)選擇第7、8兩道與采煤機4間隔較遠(yuǎn)的水幕，可以防止霧流在風(fēng)流的作用下淋濕采煤機4，在采煤機4回風(fēng)巷道一側(cè)選擇開啟第2、3兩道水幕，可以有效的包裹采煤機滾筒，防止煤塵擴散。
[0039]步驟1006，水幕隨采煤機4移動；
隨著采煤機4工作時的移動狀態(tài)，控制主機14控制采煤機4兩側(cè)的水幕隨采煤機4的移動而移動；
步驟1007，工作面區(qū)域2內(nèi)的粉塵濃度是否小于設(shè)定值；
控制主機14根據(jù)工作面區(qū)域2內(nèi)的粉塵濃度傳感器13上傳的粉塵濃度判斷當(dāng)前工作面內(nèi)的粉塵濃度是否小于工作面濃度設(shè)定值，如果大于設(shè)定值，執(zhí)行步驟1008，如果不小于設(shè)定值，返回步驟1006 ；
步驟1008，關(guān)閉兩側(cè)水幕；
控制主機14控制關(guān)閉采煤機4兩側(cè)的水幕。
[0040]如圖3所示，輔助除塵控制流程，包括如下步驟:
步驟2001，開始；
控制主機14開始進(jìn)行回風(fēng)或進(jìn)風(fēng)巷道控制；
步驟2002，濃度是否大于設(shè)定值；
控制主機14根據(jù)回風(fēng)巷道區(qū)域I或進(jìn)風(fēng)巷道區(qū)域3內(nèi)的粉塵濃度傳感器13上傳的粉塵濃度判斷當(dāng)前工作面內(nèi)的粉塵濃度是否大于回風(fēng)或進(jìn)風(fēng)巷道濃度設(shè)定值，如果大于設(shè)定值，執(zhí)行步驟2004，如果不大于設(shè)定值，返回步驟2003 ；
步驟2003，維持水幕關(guān)閉
控制主機14控制回風(fēng)或進(jìn)風(fēng)巷道中水幕的關(guān)閉狀態(tài)；
步驟2004，開啟一道水幕；
控制主機14向回風(fēng)巷道區(qū)域I或進(jìn)風(fēng)巷道區(qū)域3內(nèi)的噴霧降塵分站11發(fā)出控制信號，開啟靠近工作面區(qū)域2 —側(cè)的一道水幕；
步驟2005，濃度增加量是否超過變化量；
控制主機14根據(jù)回風(fēng)巷道區(qū)域I或進(jìn)風(fēng)巷道區(qū)域3內(nèi)的粉塵濃度傳感器13上傳的粉塵濃度判斷相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的粉塵濃度的增加量是否超過預(yù)設(shè)定的變化量，如果超過預(yù)設(shè)定的變化量，執(zhí)行步驟2006，如果未超過預(yù)設(shè)定的變化量，執(zhí)行步驟2007 ；
步驟2006，增加一道水幕；
控制主機14向回風(fēng)巷道區(qū)域I或進(jìn)風(fēng)巷道區(qū)域3內(nèi)的噴霧降塵分站11發(fā)出控制信號，增加一道水幕；
步驟2007，濃度減小量是否超過變化量；
控制主機14根據(jù)回風(fēng)巷道區(qū)域I或進(jìn)風(fēng)巷道區(qū)域3內(nèi)的粉塵濃度傳感器13上傳的粉塵濃度判斷相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的粉塵濃度的減小量是否超過預(yù)設(shè)定的變化量，如果超過預(yù)設(shè)定的變化量，執(zhí)行步驟2009，如果未超過預(yù)設(shè)定的變化量，執(zhí)行步驟2008 ； 步驟2008，維持水幕狀態(tài)；
控制主機14通過控制噴霧降塵分站11維持當(dāng)前的水幕狀態(tài)；
步驟2009，減少一道水幕；
控制主機14向回風(fēng)巷道區(qū)域I或進(jìn)風(fēng)巷道區(qū)域3內(nèi)的噴霧降塵分站11發(fā)出控制信號，減少一道水幕。
[0041]步驟2010，是否有人經(jīng)過；
控制主機14判斷回風(fēng)巷道區(qū)域I和進(jìn)風(fēng)巷道區(qū)域3內(nèi)水幕處是否有人經(jīng)過，如果有人經(jīng)過，執(zhí)行步驟2011，如果沒有人經(jīng)過，執(zhí)行步驟2012 ;
如上所述，在回風(fēng)巷道區(qū)域I和進(jìn)風(fēng)巷道區(qū)域3的墻壁兩側(cè)，分別對應(yīng)安裝有多組由紅外接收器6和紅外