一种矿山无轨运输巷自动喷雾降尘、降温系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种矿山无轨运输巷自动喷雾降尘、降温系统及方法，包括水仓（1）。供水管路由供水立管（3）、供水横管（4'）、连接横管（4）、喷淋竖管（5）、喷淋横管（6）构成；在喷淋横管（6）的底侧每隔一定距离的断面上开设一个喷雾细孔（7）；远程控制系统包括可编程控制器（11）、红外线传感器（12）及监控中心主机（13），监控中心主机（13）与可编程控制器（11）连接，可编程控制器（11）与电磁阀（9）连接，远程控制系统根据内置自控程序实现多中段、多区域的自动喷雾降尘降温。本发明专利技术具有结构简单，无需雾化喷头，便于后期维护管理、控制灵活、实用性强等优点，克服了安装喷头易腐蚀堵塞，喷雾效果难以长久维持，后期维护管理成本高的缺点。

Automatic spray dust reducing and cooling system and method for mine trackless transportation lane

The invention discloses a system and a method for automatically spraying dust falling and cooling in a trackless haulage roadway of mine. The water supply pipe routing water supply riser (3), water supply pipe (4'), connecting cross tube (4), (5), spray spray pipe cross tube (6); in the transverse sprinkling pipe (6) a spray holes opened at intervals of the side section of the bottom (7); remote the control system includes a programmable controller (11), infrared sensor (12) and the monitoring center host (13), the monitoring center host (13) and programmable controller (11) connected to the programmable controller (11) and the electromagnetic valve (9) connected to the remote control system of automatic spray dust cooling according to the built-in automatic control program the multi section and multi region. The invention has the advantages of simple structure, without the atomizing nozzle, the advantages of convenient maintenance management, flexible control, strong practicability, easy to install the nozzle to overcome the corrosion blockage, spray effect is hard to sustain in the long run, the maintenance management of high cost.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于矿井防尘降温领域。具体涉及一种井下运输巷的喷雾降尘降温系统及方法，特别涉及深部地下矿山无轨运输巷粉尘的防治及进风流预冷降温的系统及方法，对浅部具有低温水源的矿井尤为适用。
技术介绍
矿山粉尘是矿山职业危害因素之一，对于矿山井下无轨运输巷道，运矿汽车往来频繁，当巷道底板路面不能保持湿润时，汽车运行过程中产生扬尘夹杂尾气并可能通过通风风路扩散至采掘作业面，造成井下风源风质污染，严重影响矿山安全生产、职业卫生环境。对于无轨运输巷粉尘防控，传统的方法是采用通风方式加强通风、人工直接洒水、安装高压喷头喷雾或水气喷头喷雾降尘。但是上述传统方法在实施运行过程中大多数均存在以下主要问题：（1）若采用传统通风防尘，依靠矿井全压作用或者加强局部通风以稀释粉尘，降低粉尘浓度后的含尘空气经通风系统回风井排出地表，尽管一定区域内粉尘浓度达标但不能从源头上降低粉尘总量，同时矿山无轨运输巷一般处于通风系统进风段，距离通风系统回风井较远，含尘空气扩散至掘进、回采作业面，势必污染作业面空气环境，这对于无轨运输巷及作业面通风条件较差的矿山，当无轨运输巷扬尘得不到有效控制将严重影响井下作业环境。（2）若采用人工直接洒水降尘，一方面消耗人力物力，另一方面因水滴粒径相对细小水雾大，水滴颗粒总表面积小，降尘及降温效果差，而且晒水过程中会影响车辆正常运输、巷道内电气设备等安全用电。（3）若采用传统的安装供水管路+压力雾化喷头方式喷雾晒水防尘，无论采用直射式、离心式、旋转式等各种现有喷雾喷头，喷嘴孔径在1mm以下，运行初期喷雾效果好，但是从系统后期维护使用经验来看，在井下特殊环境下喷头喷嘴容易堵塞，后期清洗等维护工作量大，喷雾效果难以长久维持。这是因为井下喷雾晒水区域需要的喷淋管路可能长达几千米，喷头数量多，后期维护十分困难。一方面是矿井水质问题，喷雾系统一般都会就地取水，利用矿山现有井下水源，而矿井水中悬浮物多、硬度高、且含硫、含铁、含铜等多种矿物质，若忽视矿井水质的处理，将更容易堵塞喷头；另一方面井下含尘潮湿的特殊外界空气环境，也容易造成喷头生锈堵塞，螺纹生锈滑丝。尤其在后期维护管理中将出现诸多问题，如喷头安装在喷淋管路上，而喷淋管路一般架设于巷道中心靠近顶板高度，清洗、更换拆卸喷头需要人字梯，而运输巷来往车辆较多，维修过程中将影响矿井正常生产运输；若采用供水+压气+水气雾化喷头（如超声雾化喷头）系统，同样存在上述问题，且需要空压机及敷设压气管，相应地后期维护管理成本进一步提高，同时空压机运行增加能耗及带来噪声危害。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对目前无轨运输巷粉尘防治、降温过程中存在的上述技术问题，而提供一种结构简单，无需雾化喷头，便于后期维护管理，且控制灵活、实用性强的矿山无轨运输巷自动喷雾降尘、降温系统。本专利技术的另一目的是提供一种矿山无轨运输巷自动喷雾降尘、降温方法。为实现本专利技术的上述目的，本专利技术一种矿山无轨运输巷自动喷雾降尘、降温系统采用以下技术方案：本专利技术一种矿山无轨运输巷自动喷雾降尘、降温系统，包括水仓、供水管路、远程控制系统。所述的水仓提供喷雾水源，利用水仓重力势能维持系统供水管路摩擦阻力、局部阻力损失及喷雾压力，同时考虑喷雾降温效果，宜选用水温较低、静水压力较高的水仓。所述的供水管路是由供水立管、供水横管、连接横管、喷淋竖管、喷淋横管组合构成，供水立管安装在矿山竖井中，供水立管在各中段分流并通过连接横管与安装在各中段巷道内的供水横管联通；喷淋竖管间隔安装在供水横管上，喷淋横管与喷淋竖管连接并沿巷道长度方向布置；在喷淋横管的底侧每隔一定距离的断面上开设一个喷雾细孔；在水仓与供水立管的连接管路上设置过滤器，在供水横管的末端设置泄水阀；在水仓与供水立管的连接管路上、供水横管的始端及喷淋竖管上安装电磁阀；所述水仓的高度能够保证所有喷雾细孔的静水压力≥0.15MPa；所述的远程控制系统包括可编程控制器、红外线传感器及监控中心主机，监控中心主机通过通讯网络与可编程控制器连接，可编程控制器及红外线传感器通过信号控制电缆与电磁阀连接。红外线传感器根据需要布置在各喷淋区域的进出口运输巷顶板下，按照远程控制系统自控程序实现喷雾降尘降温的自动控制。相邻喷雾细孔所在断面的间隔距离为1-2m，喷雾细孔的孔径1-3mm。各断面的喷雾细孔的开孔方位限制在喷淋横管底侧的垂直底板方向两侧各30°范围内。第一个断面处喷雾细孔为左斜30°范围内的左斜喷雾细孔，下一个断面处喷雾细孔为垂直喷雾细孔，再下一个断面处的喷雾细孔为右斜30°范围内的右斜喷雾细孔，相邻的3个断面的3个喷雾细孔分别为左斜喷雾细孔、垂直喷雾细孔和右斜喷雾细孔交叉布置，依次循环组合。在水仓与过滤器之间的连接管路上还设置水处理器。水处理器主要用于净化处理矿井水中的悬浮物、软化水质等功能，最好能达到生活用水水质。所述的水仓与供水立管的连接管路上、供水横管的始端上安装的电磁阀平时处于常开状态，所述的喷淋竖管上安装的电磁阀平时处于关闭状态；水仓内的水温低于需要喷雾的无轨运输巷内空气温度；本专利技术一种矿山无轨运输巷自动喷雾降尘、降温方法，采有上述自动喷雾降尘、降温系统，其中红外线传感器结合喷淋区域内行车、行人规律按照需要设置，远程控制系统结合各喷淋区域行车、行人特点，按照如下方法实现多中段、多区域多中段、多区域的自动喷雾降尘降温：1）对于无轨运输巷运矿车辆往返频繁且行车不行人或行人几率较少时，同时巷道通风条件较差，车辆经过时巷道扬尘较大，此时将红外线传感器安装在需要喷淋的各中段巷道出入口。系统平时不喷，当远程控制系统监控中心主机接收到红外线传感器信号，红外线传感器识别车辆进入时刻并及时将信号反馈至监控中心主机，监控中心主机通过通讯网络向可编程控制器发出指令开启相应区域内喷淋竖管上的电磁阀，延时5-30s后自喷，自喷持续时间1-4min；汽车返回时，延时5-30s后自喷，自喷持续时间1-2min。可以满足车辆从进入到离开喷淋巷道区域的全程喷雾，若汽车返回，延时5-30s后自喷，自喷持续时间1-2min。2）对于无轨运输巷为运矿车辆往返频繁且行车可行人或行人几率较大时，为了防止喷淋过程中对行人的影响，采取自动定时喷雾，此时喷淋区域进出口无需设置红外线传感器，具体喷雾时段根据各矿实际情况确定，每间隔1h喷雾5-10min，一天自动喷雾12次，每天喷雾累计时间1-2h；3）对于无轨运矿车辆较少但行人较为集中或者皮卡车载人具有一定的规律，如上下班时间段，同样采用自动定时喷雾，此时喷淋区域进出口也无需设置红外线传感器，根据各矿上下班时间段，在交班时间点前系统自喷5-10min；4）对于无轨运矿车辆较少且行人无规律可言的，此时可以采用现场人工手动控制，根据现场车辆运输及行人情况，人工手动开启相应区域的喷淋竖管上电磁阀的手动控制机构，进行人为控制的“自动”喷雾1-5min。本专利技术一种矿山无轨运输巷自动喷雾降尘、降温系统及方法采用以上技术方案后，具有以下优点：（1）根据无轨运输巷散发的无组织扩散粉尘源特点，采用该装置及方法实现了无组织粉尘源的有效控制，就地降低了扬尘浓度及总量，改善了风源风质，从源头上控制了粉尘总量，减少了含尘粉尘向作业面继续扩散对作业空气环境的污染；（2）在满足喷雾压力的前提下，直接在喷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿山无轨运输巷自动喷雾降尘、降温系统，包括水仓（1）、供水管路、远程控制系统，其特征在于：所述的供水管路是由供水立管（3）、供水横管（4'）、连接横管（4）、喷淋竖管（5）、喷淋横管（6）组合构成，供水立管（3）安装在矿山竖井中，供水立管（3）在各中段分流并通过连接横管（4）与安装在各中段巷道内的供水横管（4'）联通；喷淋竖管（5）间隔安装在供水横管（4'）上，喷淋横管（6）与喷淋竖管（5）连接并沿巷道长度方向布置；在喷淋横管（6）的底侧每隔一定距离的断面上开设一个喷雾细孔（7）；在水仓（1）与供水立管（3）的连接管路上设置过滤器（8），在供水横管（4'）的末端设置泄水阀（10）；在水仓（1）与供水立管（3）的连接管路上、供水横管（4'）的始端及喷淋竖管（5）上安装电磁阀（9）；所述水仓（1）的高度能够保证所有喷雾细孔（7）的静水压力≥0.15MPa；所述的远程控制系统包括可编程控制器（11）、红外线传感器（12）及监控中心主机（13），监控中心主机（13）通过通讯网络与可编程控制器（11）连接，可编程控制器（11）及红外线传感器（12）通过信号控制电缆与电磁阀（9）连接。

【技术特征摘要】
1.一种矿山无轨运输巷自动喷雾降尘、降温系统，包括水仓（1）、供水管路、远程控制系统，其特征在于：所述的供水管路是由供水立管（3）、供水横管（4'）、连接横管（4）、喷淋竖管（5）、喷淋横管（6）组合构成，供水立管（3）安装在矿山竖井中，供水立管（3）在各中段分流并通过连接横管（4）与安装在各中段巷道内的供水横管（4'）联通；喷淋竖管（5）间隔安装在供水横管（4'）上，喷淋横管（6）与喷淋竖管（5）连接并沿巷道长度方向布置；在喷淋横管（6）的底侧每隔一定距离的断面上开设一个喷雾细孔（7）；在水仓（1）与供水立管（3）的连接管路上设置过滤器（8），在供水横管（4'）的末端设置泄水阀（10）；在水仓（1）与供水立管（3）的连接管路上、供水横管（4'）的始端及喷淋竖管（5）上安装电磁阀（9）；所述水仓（1）的高度能够保证所有喷雾细孔（7）的静水压力≥0.15MPa；所述的远程控制系统包括可编程控制器（11）、红外线传感器（12）及监控中心主机（13），监控中心主机（13）通过通讯网络与可编程控制器（11）连接，可编程控制器（11）及红外线传感器（12）通过信号控制电缆与电磁阀（9）连接。2.如权利要求1所述的一种矿山无轨运输巷自动喷雾降尘、降温系统，其特征在于：相邻喷雾细孔（7）所在断面的间隔距离为1-2m，喷雾细孔（7）的孔径1-3mm。3.如权利要求1或2所述的一种矿山无轨运输巷自动喷雾降尘、降温系统，其特征在于：各断面的喷雾细孔（7）的开孔方位限制在喷淋横管（6）底侧的垂直底板方向两侧各30°范围内。4.如权利要求3所述的一种矿山无轨运输巷自动喷雾降尘、降温系统，其特征在于：第一个断面处喷雾细孔（7）为左斜30°范围内的左斜喷雾细孔（7a），下一个断面处喷雾细孔（7）为垂直喷雾细孔（7b），再下一个断面处的喷雾细孔（7）为右斜30°范围内的右斜喷雾细孔（7c），相邻的3个断面的3个喷雾细孔（7）分别为左斜喷雾细孔（7a）、垂直喷雾细孔（7b）和右斜喷雾细孔（7c）交叉布置，依次循环组合。5.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄寿元，贾安民，贾敏涛，
申请(专利权)人：中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34