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井下移动喷雾除尘车的研制与应用
作者:管理员    发布于:2017-10-09 09:02:44    文字:【】【】【

  目前,在国内中小型煤矿井下运输巷道通常受矿井开采工艺、运输能力和通风方式等设计条件的限制,井下运输巷道存在着断面小、风速大、煤尘多、管线布局困难等系列生产技术难题,制约着矿井综合防尘技术方面的安全管理。针对上述问题,通过多方面考察了解,笔者认为,要有效地完成井下除尘工作,应考虑应用井下移动喷雾技术,且井下移动喷雾除尘技术仍是今后适用于国内中小型矿井的个主要研发方向。

  井下运输巷道的人工洒水除尘方式完全依靠巷道现有的水源、电源等条件,通过人工将洒水胶管与巷道排水管缩接头连接、沿巷道帮顺直洒水胶管和人员安全配合的情况下进行施工。由于受巷道支护形式、光线暗和人员操作不统一等方面的影响,存在着施工环节多、作业时间长、占人员多和除尘效果差等问题。因此,笔者结合井下运输巷道的现有条件,在防爆特殊型蓄电池式电机车的电源装置上合理利用逆变电路和脉冲宽度调制(SPWM)控制技术的基础上,研制了一套可移动的喷雾除尘车。

  井下移动喷雾除尘车结构设计1.1电控部分电控部分是井下移动喷雾除尘车的主要研究内容,首先解决蓄电池电源升压问题,采用(DC/DC)反极性斩波电路来实现升压,不仅利于电压的调节,还有效减少了蓄电池的数量,从而达到节能的目的;在此基础上,采用了SPWM控制技术来实现逆变。

  电池组DC-AC逆变器电控部分1井下移动喷雾车的结构设计井下移动喷雾车主要由电控部分、牵引部分、工作部分及喷雾部分等组成。

  于河南理工大学,现从事机电运输技术管理工作。

  SPWM控制技术在逆变电路中应用十分广泛,特别是中小功率的逆变电路几乎都采用了SPWM技术。实践证明,可以成功地将CDXT-5T型蓄电池机车的照明电源线号1、2(DC24V)通过(带有T1112SHEPWM芯片)逆变器经逆变、升压后,成为25SG4~20型管道泵的工作电源(AC220V)。考虑到逆变出的电压等参数存在着谐波,会给控制电路中开关自身造成损耗和噪声等问题,所以采用了软开关电路改善安全运行条件,使开关频率可以大幅度提高,来很好地控制移动喷雾除尘车的“工作”与1.2牵引部分若要实现移动喷雾,首先要考虑水源取与用的关系,然后制作1个容纳定水量的水箱(用厚3mm的钢板焊接而成),并固定在平板车上,采用插销、五链环与电机车连接,即可实现水箱‘’移动“的功能。

  1.3工作部分若使装置实现“喷雾”功能,必须使水产生动能,首先在制作的水箱外壳上设置进、出水软胶管接口(采用法兰连接),在水箱侧固定管道泵,在牵引部分后侧安装喷雾机构。利用软胶管将水箱、管道泵和喷雾机构相互连接,从而实现喷雾。

  1.4喷雾部分喷雾部分是该装置主要由喷雾头、喷雾来水管、升降机构和支承架等组成。其中升降机构采用千斤顶作为动力源,通过棘轮连杆旋转机构来调节喷雾射程范围,并改变成组喷雾头与巷道顶、底板、两帮的相对距离,从而达到喷雾除尘的效果。

  2技术指标提供逆变的电源电压为DC24V;实现逆变的电源电压AC220V.该范围内对应的除尘效果最佳。

  喷雾必须呈雾状,其射程范围为1.(可通过千斤顶与棘轮连杆旋转机构调节)。

  移动水箱容积应不小于2m3. 3应用效果易于控制。在运输巷内进行喷雾除尘工作时,司机只要使用启动、停止管道泵的操作按钮,就可以实现喷雾。井下移动喷雾车的牵引速度取决于电机车运行速度,其操作工艺简单,易于控制。

  除尘效果好。井下移动喷雾车有效解决了人工洒水除尘存在的施工环节多、除尘时间长、人员之间的配合和除尘质量难于保证等问题,除尘中司机只要启动管道泵和控制好牵引速度,就可以轻松完成喷雾工作,确保巷道的喷雾除尘效果可观。

  工作效率高。传统的人工洒水巷道除尘工作需要2~3人来完成,根据井下巷道现场条件,如果完成1条4 000m运输巷道的除尘工作,其工作时间不少于3h.通过使用井下移动喷雾除尘车,整条巷道除尘工作只需1人在1h内就可以操作完成,减少了作业人员使用及设备施工环节,降低了事故发生几率,减轻了工人的劳动强度,并且提高了工作效率。

  4结语井下移动喷雾除尘车不受外界水源、电源等条件的限制,具有随动性强、操作灵敏、多变,喷雾射程、幅度和覆盖率可以多方位调节等优点。实践表明,该除尘车改变了原始的施工状态,加快了施工进度,提高了除尘质量,降低了职工劳动强度,并实现了简易的机电一体化。

  井下移动喷雾车的研究与应用,不仅让井下运输巷道文明生产面貌得到了改观,为巷道内管线、轨道的质量标准化工作提供基础条件,而且改善了作业环境,有利于职工的身体健康;另外,还降低了井下巷道中的粉尘、煤尘在空气中的含量,从而有效控制与预防了井下运输料场发生火灾和诱发飞扬煤尘爆炸等安全隐患。至今,井下移动喷雾除尘技术在矿井领域内仍是一项新研究课题,值得探讨与研究。

  (责任编辑:刘欢欢)

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