蔣金慶

（山東東山王樓煤礦有限公司, 山東 濟(jì)寧 272063）

掘進(jìn)防塵管理一直都是煤礦粉塵防治的重點(diǎn)，長壓短抽通風(fēng)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(shè)備與局部通風(fēng)設(shè)備進(jìn)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(shè)備與綜掘機(jī)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(jìn)一步提高除塵效果和自動(dòng)化程度，對保護(hù)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(fēng)除塵應(yīng)用現(xiàn)狀

綜掘工作面普遍使用振弦式除塵風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)除塵，效果良好，特別在綜掘機(jī)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(jī)作業(yè)時(shí)除塵風(fēng)機(jī)未正常使用的情況。對此除應(yīng)加強(qiáng)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(fēng)除塵進(jìn)行技術(shù)層面的設(shè)計(jì)，確保除塵風(fēng)機(jī)與綜掘機(jī)實(shí)現(xiàn)同步投入使用。同時(shí)基于綜掘工作面自動(dòng)化、智能化開采技術(shù)的發(fā)展趨勢[2]，盡可能通過自動(dòng)化、智能化遠(yuǎn)程控制手段管理好掘進(jìn)工作面通風(fēng)除塵。

2 除塵風(fēng)機(jī)與綜掘機(jī)開停閉鎖聯(lián)動(dòng)技術(shù)

2.1 技術(shù)可行性分析

要實(shí)現(xiàn)除塵風(fēng)機(jī)與綜掘機(jī)能夠同步投入使用、同步停機(jī)停用即實(shí)現(xiàn)二者之間的系統(tǒng)關(guān)聯(lián)達(dá)到開停閉鎖聯(lián)動(dòng)，二者之間的控制方式及狀態(tài)要求見表1。

表1 除塵風(fēng)機(jī)與綜掘機(jī)聯(lián)動(dòng)控制方式與對應(yīng)狀態(tài)表

以上控制方式實(shí)現(xiàn)了以下3種綜掘機(jī)工作狀態(tài)要求：

（1）除塵風(fēng)機(jī)停機(jī)綜掘機(jī)無法開機(jī)；

（2）除塵風(fēng)機(jī)開機(jī)綜掘機(jī)方可開機(jī)；

（3）綜掘機(jī)開停不影響除塵風(fēng)機(jī)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(fēng)機(jī)與綜掘機(jī)同步投入使用，同步停機(jī)停用。

以上分析可知除塵風(fēng)機(jī)與綜掘機(jī)開停閉鎖聯(lián)動(dòng)與局部通風(fēng)機(jī)風(fēng)電閉鎖的控制原理類似，局部通風(fēng)機(jī)風(fēng)電閉鎖指的是正常工作的局部通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)停風(fēng)后，能切斷供風(fēng)區(qū)內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的電源并閉鎖，期間人工送不上電無法開機(jī)，當(dāng)局部通風(fēng)機(jī)恢復(fù)正常通風(fēng)時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)自動(dòng)解鎖，方可送電并可選擇性開機(jī)。目前主要采用開停傳感器監(jiān)測局部通風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)以實(shí)現(xiàn)風(fēng)電閉鎖。鑒于風(fēng)電閉鎖及開停傳感器技術(shù)應(yīng)用較為成熟可靠，因此采用開停傳感器監(jiān)測除塵風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)以實(shí)現(xiàn)開停閉鎖聯(lián)動(dòng)。

2.2 技術(shù)實(shí)施應(yīng)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(dòng)器進(jìn)行聯(lián)鎖控制，其中一臺磁力啟動(dòng)器接除塵風(fēng)機(jī)電源，另一臺磁力啟動(dòng)器接綜掘機(jī)電源，實(shí)現(xiàn)先通風(fēng)除塵后送電，當(dāng)通風(fēng)除塵停止時(shí)，掘進(jìn)施工也因綜掘機(jī)電源同時(shí)被切斷而無法正常進(jìn)行，如圖1示。

圖1 除塵風(fēng)機(jī)與綜掘機(jī)開停閉鎖聯(lián)動(dòng)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(shí)構(gòu)成了一個(gè)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(shí)現(xiàn)除塵風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控，達(dá)到遠(yuǎn)程化、實(shí)時(shí)化、自動(dòng)化管理綜掘工作面通風(fēng)防塵的目的。

3 應(yīng)用效果

王樓煤礦自動(dòng)化防塵系統(tǒng)建設(shè)過程中通過加強(qiáng)除塵風(fēng)機(jī)與局部通風(fēng)機(jī)、附壁風(fēng)筒以及除塵風(fēng)機(jī)與綜掘機(jī)之間的系統(tǒng)優(yōu)化關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了除塵風(fēng)機(jī)與綜掘機(jī)開停閉鎖聯(lián)動(dòng)通風(fēng)防塵。以27304下順槽綜掘工作面正常施工期間為例，技術(shù)應(yīng)用前后通風(fēng)防塵監(jiān)測數(shù)據(jù)對比情況見表2。

表2 技術(shù)應(yīng)用前后通風(fēng)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(fēng)機(jī)與綜掘機(jī)開停閉鎖聯(lián)動(dòng)通風(fēng)防塵技術(shù)應(yīng)用后除塵風(fēng)機(jī)每班開機(jī)時(shí)間平均提高28.6%，綜掘機(jī)司機(jī)每班時(shí)間加權(quán)接塵濃度平均下降9.7%，進(jìn)一步提高了防塵效果。

4 結(jié)論

利用除塵風(fēng)機(jī)與綜掘機(jī)開停閉鎖聯(lián)動(dòng)，從技術(shù)層面解決了綜掘機(jī)工作期間除塵風(fēng)機(jī)不正常使用的問題，同時(shí)在綜掘機(jī)停機(jī)進(jìn)行打眼支護(hù)等產(chǎn)塵作業(yè)期間除塵風(fēng)機(jī)仍正常除塵[3]，確保了綜掘工作面長壓短抽通風(fēng)除塵效果的最大化。通過安全監(jiān)控系統(tǒng)還可實(shí)現(xiàn)在地面計(jì)算機(jī)終端進(jìn)行遠(yuǎn)程化、實(shí)時(shí)化、自動(dòng)化防塵管理，符合綜掘工作面自動(dòng)化、智能化開采技術(shù)的要求，可為綜掘工作面自動(dòng)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(shí)現(xiàn)電動(dòng)式除塵風(fēng)機(jī)運(yùn)行監(jiān)測，對于風(fēng)、液動(dòng)式除塵風(fēng)機(jī)（器）無法實(shí)現(xiàn)運(yùn)行監(jiān)測[4]，下一步需借鑒電動(dòng)式開停閉鎖聯(lián)動(dòng)控制以實(shí)現(xiàn)風(fēng)、液動(dòng)式開停閉鎖聯(lián)動(dòng)。