除塵風機與綜掘機開停閉鎖聯(lián)動通風防塵技術(shù)研究與應用

蔣金慶

（山東東山王樓煤礦有限公司, 山東 濟寧 272063）

掘進防塵管理一直都是煤礦粉塵防治的重點，長壓短抽通風除塵是一種較適用于綜掘工作面的除塵技術(shù)，前期通過對除塵設備與局部通風設備進行系統(tǒng)優(yōu)化組合有效地提高了除塵效果[1]。目前除塵設備與綜掘機仍未形成系統(tǒng)關(guān)聯(lián)，研究、優(yōu)化二者之間的系統(tǒng)關(guān)聯(lián)性，能夠進一步提高除塵效果和自動化程度，對保護礦工安全和職業(yè)衛(wèi)生健康具有重要意義。

1 長壓短抽通風除塵應用現(xiàn)狀

綜掘工作面普遍使用振弦式除塵風機進行通風除塵，效果良好，特別在綜掘機截割期間能夠有效除塵。但由于現(xiàn)場管理不到位、工人違章等原因常出現(xiàn)綜掘機作業(yè)時除塵風機未正常使用的情況。對此除應加強現(xiàn)場監(jiān)督管理和工人教育，還需要對綜掘工作面長壓短抽通風除塵進行技術(shù)層面的設計，確保除塵風機與綜掘機實現(xiàn)同步投入使用。同時基于綜掘工作面自動化、智能化開采技術(shù)的發(fā)展趨勢[2]，盡可能通過自動化、智能化遠程控制手段管理好掘進工作面通風除塵。

2 除塵風機與綜掘機開停閉鎖聯(lián)動技術(shù)

2.1 技術(shù)可行性分析

要實現(xiàn)除塵風機與綜掘機能夠同步投入使用、同步停機停用即實現(xiàn)二者之間的系統(tǒng)關(guān)聯(lián)達到開停閉鎖聯(lián)動，二者之間的控制方式及狀態(tài)要求見表1。

表1 除塵風機與綜掘機聯(lián)動控制方式與對應狀態(tài)表

以上控制方式實現(xiàn)了以下3種綜掘機工作狀態(tài)要求：

（1）除塵風機停機綜掘機無法開機；

（2）除塵風機開機綜掘機方可開機；

（3）綜掘機開停不影響除塵風機開停。

通過分析，以上系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的控制方式能夠?qū)崿F(xiàn)除塵風機與綜掘機同步投入使用，同步停機停用。

以上分析可知除塵風機與綜掘機開停閉鎖聯(lián)動與局部通風機風電閉鎖的控制原理類似，局部通風機風電閉鎖指的是正常工作的局部通風機停止運轉(zhuǎn)停風后，能切斷供風區(qū)內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設備的電源并閉鎖，期間人工送不上電無法開機，當局部通風機恢復正常通風時，系統(tǒng)應自動解鎖，方可送電并可選擇性開機。目前主要采用開停傳感器監(jiān)測局部通風機運行狀態(tài)以實現(xiàn)風電閉鎖。鑒于風電閉鎖及開停傳感器技術(shù)應用較為成熟可靠，因此采用開停傳感器監(jiān)測除塵風機運行狀態(tài)以實現(xiàn)開停閉鎖聯(lián)動。

2.2 技術(shù)實施應用

現(xiàn)場通過開停傳感器、安全監(jiān)控分站對2臺磁力啟動器進行聯(lián)鎖控制，其中一臺磁力啟動器接除塵風機電源，另一臺磁力啟動器接綜掘機電源，實現(xiàn)先通風除塵后送電，當通風除塵停止時，掘進施工也因綜掘機電源同時被切斷而無法正常進行，如圖1示。

圖1 除塵風機與綜掘機開停閉鎖聯(lián)動系統(tǒng)圖

以上由開停傳感器和控制閉鎖的安全監(jiān)控分站同時構(gòu)成了一個簡單的防塵監(jiān)控子系統(tǒng)，將該子系統(tǒng)接入KJ90安全監(jiān)控系統(tǒng)，通過地面電腦終端即可以實現(xiàn)除塵風機運行狀態(tài)的監(jiān)控，達到遠程化、實時化、自動化管理綜掘工作面通風防塵的目的。

3 應用效果

王樓煤礦自動化防塵系統(tǒng)建設過程中通過加強除塵風機與局部通風機、附壁風筒以及除塵風機與綜掘機之間的系統(tǒng)優(yōu)化關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)了除塵風機與綜掘機開停閉鎖聯(lián)動通風防塵。以27304下順槽綜掘工作面正常施工期間為例，技術(shù)應用前后通風防塵監(jiān)測數(shù)據(jù)對比情況見表2。

表2 技術(shù)應用前后通風防塵監(jiān)測數(shù)據(jù)對比情況表

以上對比情況表明，除塵風機與綜掘機開停閉鎖聯(lián)動通風防塵技術(shù)應用后除塵風機每班開機時間平均提高28.6%，綜掘機司機每班時間加權(quán)接塵濃度平均下降9.7%，進一步提高了防塵效果。

4 結(jié)論

利用除塵風機與綜掘機開停閉鎖聯(lián)動，從技術(shù)層面解決了綜掘機工作期間除塵風機不正常使用的問題，同時在綜掘機停機進行打眼支護等產(chǎn)塵作業(yè)期間除塵風機仍正常除塵[3]，確保了綜掘工作面長壓短抽通風除塵效果的最大化。通過安全監(jiān)控系統(tǒng)還可實現(xiàn)在地面計算機終端進行遠程化、實時化、自動化防塵管理，符合綜掘工作面自動化、智能化開采技術(shù)的要求，可為綜掘工作面自動化、智能化開采技術(shù)提供技術(shù)支持。

鑒于開停傳感器只能實現(xiàn)電動式除塵風機運行監(jiān)測，對于風、液動式除塵風機（器）無法實現(xiàn)運行監(jiān)測[4]，下一步需借鑒電動式開停閉鎖聯(lián)動控制以實現(xiàn)風、液動式開停閉鎖聯(lián)動。