高瓦斯综掘面活性剂自动添加、雾化封闭降尘系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种高瓦斯综掘面活性剂自动添加、雾化封闭降尘系统及方法，该系统包括活性剂供给自适应调节系统、气水联动喷雾封闭截割粉尘降尘系统、智能一体化降尘控制系统。本发明专利技术能够根据气水联动喷雾封闭截割粉尘降尘系统中喷雾装置的开闭情况，实时调整活性剂供给自适应调节系统中浓活性剂溶液供给量，实现对降尘活性剂自适应智能化精确添加；气水联动喷雾封闭截割粉尘降尘系统实现喷雾方向多角度调节，更好地调节水雾覆盖面，适应不同综掘机截割滚筒，对综掘机截割尘源实现了全方位水雾覆盖，显著减少了截割粉尘逸散；而且，供水关闭后能自动调节压风比例阀轻微开启，防止外界杂物进入喷嘴，显著降低气水喷嘴损耗率。显著降低气水喷嘴损耗率。显著降低气水喷嘴损耗率。

【技术实现步骤摘要】
出口端之间；浓活性剂溶液箱Ⅰ、浓活性剂溶液箱Ⅱ第二入口端分别通过耐压胶管连接在水质软化净化装置和混合器之间；
[0007]浓活性剂溶液箱Ⅰ、浓活性剂溶液箱Ⅱ靠近第二入口端的耐压胶管上分别设有电动球阀Ⅰ、电动球阀
Ⅸ
；浓活性剂溶液箱Ⅰ、浓活性剂溶液箱Ⅱ内设分别有液位计Ⅰ、液位计Ⅱ；浓活性剂溶液箱Ⅰ、浓活性剂溶液箱Ⅱ靠近出口端的耐压胶管上分别设有电动球阀
Ⅴ
、电动球阀
Ⅶ
；浓活性剂溶液箱Ⅰ、浓活性剂溶液箱Ⅱ靠近第一入口端的耐压胶管上分别设有电动球阀
Ⅵ
、电动球阀
Ⅷ
；
[0008]比例阀Ⅰ、流量传感器Ⅱ、液位计Ⅰ、液位计Ⅱ、电动球阀
Ⅸ
、电动球阀Ⅰ、电动球阀
Ⅴ
、电动球阀
Ⅶ
、电动球阀
Ⅵ
、电动球阀
Ⅷ
均与控制器Ⅰ连接；定量泵通过继电器Ⅰ与控制器Ⅰ连接；微量泵通过继电器Ⅱ与控制器Ⅰ连接；
[0009]气水联动喷雾封闭截割粉尘降尘系统包括通过耐压胶管依次连接的供风管、压风净化装置、逆止阀、主风管；还包括主水管、喷雾装置Ⅰ、喷雾装置Ⅱ、喷雾装置Ⅲ；喷雾装置Ⅰ、喷雾装置Ⅱ、喷雾装置Ⅲ的进气口分别通过耐压胶管与主风管连接；喷雾装置Ⅰ、喷雾装置Ⅱ、喷雾装置Ⅲ的进水口分别通过耐压胶管与主水管连接；主水管与混合器连接；
[0010]智能一体化降尘控制系统包括控制器Ⅰ、控制器Ⅱ、远程遥控器、设于喷雾装置Ⅰ与主风管之间耐压胶管上的比例阀Ⅱ、设于喷雾装置Ⅱ与主风管之间耐压胶管上的比例阀Ⅲ、设于喷雾装置Ⅲ与主风管之间耐压胶管上的比例阀Ⅳ、设于喷雾装置Ⅰ与主水管之间耐压胶管上的电动球阀Ⅱ、设于喷雾装置Ⅱ与主水管之间耐压胶管上的电动球阀Ⅲ、设于喷雾装置Ⅲ与主水管之间耐压胶管上的电动球阀Ⅳ；比例阀Ⅱ、比例阀Ⅲ、比例阀Ⅳ、电动球阀Ⅱ、电动球阀Ⅲ、电动球阀Ⅳ、控制器Ⅰ与控制器Ⅱ连接，控制器Ⅰ、控制器Ⅱ通过无线信号与远程遥控器连接。
[0011]优选地，混合器与主水管之间的耐压胶管上还设有流量传感器Ⅰ、水稳压装置，流量传感器Ⅰ与控制器Ⅰ连接。
[0012]优选地，微量泵的流量范围为2L
‑
6L/min。
[0013]优选地，活性剂供给自适应调节系统活性剂质量浓度为0.03％
‑
1％。
[0014]优选地，喷雾装置水压不高于2MPa，风压不低于0.3MPa。
[0015]优选地，电动球阀Ⅱ、电动球阀Ⅲ、电动球阀Ⅳ任一关闭，控制器Ⅱ控制其相对应的比例阀Ⅱ、比例阀Ⅲ、比例阀Ⅳ自动开启1/4
‑
1/2。
[0016]优选地，喷雾装置Ⅱ设置在掘进机上部，喷雾装置Ⅰ、喷雾装置Ⅲ分别设置在掘进机左、右两侧；喷雾装置喷雾方向能够调节。
[0017]本专利技术还提供一种高瓦斯综掘面活性剂自动添加、雾化封闭降尘系统的工作方法，包括：
[0018]S1：设定混合器输出的喷雾装置降尘用水活性剂溶液质量分数为C，浓活性剂溶液箱Ⅰ、浓活性剂溶液箱Ⅱ中浓活性剂溶液质量分数为c，微量泵流量M，浓活性剂溶液箱Ⅰ、浓活性剂溶液箱Ⅱ中液位报警值下限Amin、液位报警值上限Amax，浓活性剂溶液箱Ⅰ、浓活性剂溶液箱Ⅱ横截面面积为S；
[0019]S2：初始时，电动球阀Ⅰ、电动球阀
Ⅸ
、电动球阀
Ⅴ
、电动球阀
Ⅶ
、电动球阀
Ⅵ
、电动球阀
Ⅷ
均处于关闭状态，浓活性剂溶液箱Ⅰ、浓活性剂溶液箱Ⅱ内液位都位于报警值下限Amin，控制器Ⅰ开启电动球阀
Ⅵ
、电动球阀
Ⅷ
，并通过继电器Ⅱ开启微量泵向浓活性剂溶液
箱Ⅰ及浓活性剂溶液箱Ⅱ内加入纯活性剂，每个浓活性剂溶液箱所需纯活性剂量为(Amax
‑
Amin)
×
S
×
c，微量泵、电动球阀
Ⅵ
、电动球阀
Ⅷ
开启时间为然后控制器Ⅰ关闭微量泵、电动球阀
Ⅵ
、电动球阀
Ⅷ
并开启电动球阀Ⅰ、电动球阀
Ⅸ
分别向浓活性剂溶液箱Ⅰ、浓活性剂溶液箱Ⅱ内加水，液位计Ⅰ检测到液位达到报警值上限Amax，控制器Ⅰ关闭电动球阀Ⅰ，液位计Ⅱ检测到液位达到报警值上限Amax，控制器Ⅰ关闭电动球阀
Ⅸ
；降尘应用时，控制器Ⅰ先开启电动球阀
Ⅴ
，定量泵抽取浓活性剂溶液箱Ⅰ内溶液；
[0020]S3：根据需要采用远程遥控器通过控制器Ⅱ控制电动球阀Ⅱ、电动球阀Ⅲ、电动球阀Ⅳ、比例阀Ⅳ、比例阀Ⅲ、比例阀Ⅱ开关，来控制喷雾装置Ⅰ、喷雾装置Ⅱ、喷雾装置Ⅲ开闭，由于喷雾装置分别设置在掘进机上部以及左、右两侧，截割滚筒构建全方位水雾覆盖面，阻隔粉尘逸散，并且流量传感器Ⅰ将流量检测结果Q传输至控制器Ⅰ；
[0021]S4：控制器Ⅰ确定浓活性剂溶液供给流量并通过控制器Ⅰ控制比例阀Ⅰ开启程度，并配合流量传感器Ⅱ将浓活性剂溶液供给量控制在q；
[0022]S5：根据需要采用远程遥控器通过控制器Ⅱ控制电动球阀Ⅱ、电动球阀Ⅲ、电动球阀Ⅳ、比例阀Ⅳ、比例阀Ⅲ、比例阀Ⅱ开关，改变步骤S3中喷雾装置Ⅰ、喷雾装置Ⅱ、喷雾装置Ⅲ开闭状态，并且流量传感器Ⅰ将流量检测结果Q*传输至控制器Ⅰ；
[0023]S6：控制器Ⅰ重新确定浓活性剂溶液供给流量q*，并通过控制器Ⅰ控制比例阀Ⅰ开启程度，并配合流量传感器Ⅱ将浓活性剂溶液供给量控制在q*；
[0024]S7：当浓活性剂溶液箱Ⅰ中液位计Ⅰ检测到液位低于报警值下限Amin时，控制器Ⅰ关闭电动球阀
Ⅴ
、打开电动球阀
Ⅶ
，定量泵抽取浓活性剂溶液箱Ⅱ内溶液；同时，控制器Ⅰ开启电动球阀
Ⅵ
，并通过继电器Ⅱ开启微量泵向浓活性剂溶液箱Ⅰ内加入纯活性剂，所需纯活性剂量为(Amax
‑
Amin)
×
S
×
c，微量泵、电动球阀
Ⅵ
开启时间为然后控制器Ⅰ关闭微量泵、电动球阀
Ⅵ
并开启电动球阀Ⅰ向浓活性剂溶液箱Ⅰ内加水，直至液位计Ⅰ检测到液位达到报警值上限Amax，控制器Ⅰ关闭电动球阀Ⅰ；当浓活性剂溶液箱Ⅱ中液位计Ⅱ检测到液位低于报警值下限Amin时，控制器Ⅰ关闭电动球阀
Ⅶ
、打开电动球阀
Ⅴ
，定量泵抽取浓活性剂溶液箱Ⅰ内溶液；同时，控制器Ⅰ开启电动球阀
Ⅷ
，并通过继电器Ⅱ开启微量泵向浓活性剂溶液箱Ⅱ内加入纯活性剂，所需纯活性剂量为(Amax
‑
Amin)
×
S
×
c，微量泵、电动球阀
Ⅷ
开启时间为然后控制器Ⅰ关闭微量泵、电动球阀
Ⅷ
并开启电动球阀
Ⅸ
向浓活性剂溶液箱Ⅱ内加水，直至液位计Ⅱ检测到液位达到报警本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高瓦斯综掘面活性剂自动添加、雾化封闭降尘系统，包括活性剂供给自适应调节系统、气水联动喷雾封闭截割粉尘降尘系统、智能一体化降尘控制系统，其特征在于：活性剂供给自适应调节系统包括通过耐压胶管依次连接的供水管路(1)、水质软化净化装置(2)、混合器(4)、比例阀Ⅰ(6)、定量泵(7)、流量传感器Ⅱ(9)、浓活性剂溶液箱Ⅰ(10)、微量泵(13)、纯活性剂箱(15)；还包括浓活性剂溶液箱Ⅱ(41)，浓活性剂溶液箱Ⅱ(41)第一入口端通过耐压胶管连接在微量泵(13)和浓活性剂溶液箱Ⅰ(10)第一入口端之间；浓活性剂溶液箱Ⅱ(41)出口端通过耐压胶管连接流量传感器Ⅱ(9)和浓活性剂溶液箱Ⅰ(10)出口端之间；浓活性剂溶液箱Ⅰ(10)、浓活性剂溶液箱Ⅱ(41)第二入口端分别通过耐压胶管连接在水质软化净化装置(2)和混合器(4)之间；浓活性剂溶液箱Ⅰ(10)、浓活性剂溶液箱Ⅱ(41)靠近第二入口端的耐压胶管上分别设有电动球阀Ⅰ(12)、电动球阀
Ⅸ
(39)；浓活性剂溶液箱Ⅰ(10)、浓活性剂溶液箱Ⅱ(41)内设分别有液位计Ⅰ(11)、液位计Ⅱ(43)；浓活性剂溶液箱Ⅰ(10)、浓活性剂溶液箱Ⅱ(41)靠近出口端的耐压胶管上分别设有电动球阀
Ⅴ
(40)、电动球阀
Ⅶ
(42)；浓活性剂溶液箱Ⅰ(10)、浓活性剂溶液箱Ⅱ(41)靠近第一入口端的耐压胶管上分别设有电动球阀
Ⅵ
(45)、电动球阀
Ⅷ
(44)；比例阀Ⅰ(6)、流量传感器Ⅱ(9)、液位计Ⅰ(11)、液位计Ⅱ(43)、电动球阀
Ⅸ
(39)、电动球阀Ⅰ(12)、电动球阀
Ⅴ
(40)、电动球阀
Ⅶ
(42)、电动球阀
Ⅵ
(45)、电动球阀
Ⅷ
(44)均与控制器Ⅰ(5)连接；定量泵(7)通过继电器Ⅰ(8)与控制器Ⅰ(5)连接；微量泵(13)通过继电器Ⅱ(14)与控制器Ⅰ(5)连接；气水联动喷雾封闭截割粉尘降尘系统包括通过耐压胶管依次连接的供风管(16)、压风净化装置(17)、逆止阀(18)、主风管(37)；还包括主水管(38)、喷雾装置Ⅰ(26)、喷雾装置Ⅱ(27)、喷雾装置Ⅲ(28)；喷雾装置Ⅰ(26)、喷雾装置Ⅱ(27)、喷雾装置Ⅲ(28)的进气口(33)分别通过耐压胶管与主风管(37)连接；喷雾装置Ⅰ(26)、喷雾装置Ⅱ(27)、喷雾装置Ⅲ(28)的进水口(32)分别通过耐压胶管与主水管(38)连接；主水管(38)与混合器(4)连接；智能一体化降尘控制系统包括控制器Ⅰ(5)、控制器Ⅱ(25)、远程遥控器(30)、设于喷雾装置Ⅰ(26)与主风管(37)之间耐压胶管上的比例阀Ⅱ(19)、设于喷雾装置Ⅱ(27)与主风管(37)之间耐压胶管上的比例阀Ⅲ(20)、设于喷雾装置Ⅲ(28)与主风管(37)之间耐压胶管上的比例阀Ⅳ(21)、设于喷雾装置Ⅰ(26)与主水管(38)之间耐压胶管上的电动球阀Ⅱ(22)、设于喷雾装置Ⅱ(27)与主水管(38)之间耐压胶管上的电动球阀Ⅲ(23)、设于喷雾装置Ⅲ(28)与主水管(38)之间耐压胶管上的电动球阀Ⅳ(24)；比例阀Ⅱ(19)、比例阀Ⅲ(20)、比例阀Ⅳ(21)、电动球阀Ⅱ(22)、电动球阀Ⅲ(23)、电动球阀Ⅳ(24)、控制器Ⅰ(5)与控制器Ⅱ(25)连接，控制器Ⅰ(5)、控制器Ⅱ(25)通过无线信号与远程遥控器(30)连接。2.根据权利要求1所述的高瓦斯综掘面活性剂自动添加、雾化封闭降尘系统，其特征在于，混合器(4)与主水管(38)之间的耐压胶管上还设有流量传感器Ⅰ(3)、水稳压装置(29)，流量传感器Ⅰ(3)与控制器Ⅰ(5)连接。3.根据权利要求1所述的高瓦斯综掘面活性剂自动添加、雾化封闭降尘系统，其特征在于，微量泵(13)的流量范围为2L
‑
6L/min。4.根据权利要求1所述的高瓦斯综掘面活性剂自动添加、雾化封闭降尘系统，其特征在于，活性剂供给自适应调节系统活性剂质量浓度为0.03％
‑
1％。
5.根据权利要求1所述的高瓦斯综掘面活性剂自动添加、雾化封闭降尘系统，其特征在于，喷雾装置水压不高于2MPa，风压不低于0.3MPa。6.根据权利要求1所述的高瓦斯综掘面活性剂自动添加、雾化封闭降尘系统，其特征在于，电动球阀Ⅱ(22)、电动球阀Ⅲ(23)、电动球阀Ⅳ(24)任一关闭，控制器Ⅱ(25)控制其相对应的比例阀Ⅱ(19)、比例阀Ⅲ(20)、比例阀Ⅳ(21)自动开启1/4
‑
1/2。7.根据权利要求1所述的高瓦斯综掘面活性剂自动添加、雾化封闭降尘系统，其特征在于，喷雾装置Ⅱ(27)设置在掘进机上部，喷雾装置Ⅰ(26)、喷雾装置Ⅲ(28)分别设置在掘进机左、右两侧；喷雾装置喷雾方向能够调节。8.权利要求1
‑
7任一所述的高瓦斯综掘面活性剂自动添加、雾化封闭降尘系统的工作方法，其特征在于，包括：S1：设定混合器(4)输出的喷雾装置降尘用水活性剂溶液质量分数为C，浓活性剂溶液箱Ⅰ(10)、浓活性剂溶液箱Ⅱ(41)中浓活性剂溶液质量分数为c，微量泵流量M，浓活性剂溶液箱Ⅰ...

【专利技术属性】
技术研发人员：周群，秦波涛，周帮豪，张婉琳，董一丁，蒋文婕，邓志鹏，冉美，曹创举，许二合，周广钊，张旭阳，周弘毅，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：