摘要：煤矿井下多数采用电机车进行运送设备及行人，对于掘进巷道因爆破、割煤等产生的粉尘浓度大，巷道掘进期间必须在一定距离安装防尘水幕，但由于巷道施工工序较多，行人及行车量大，巷道设置固定式防尘水幕不能满足施工巷道需要，对此屯兰矿掘进队和通风区通过合作技术研究设计一套自动旋转式防尘水幕并在18501巷得以应用，取得了显著效果。
关键词：掘进巷道 自动旋转 防尘水幕 设计应用
Analysis of roadway design and application of automatic rotary water curtain dust
Zhang Guo—yi
（Xishan Coal and electricity group TunLan mine, Shanxi Gujiao,030206,china）
1、概述
西山煤电集团屯兰矿18501巷设计长度为1600m，巷道施工期间采用电机车进行运送设备及人员，巷道施工期间由于割煤巷道内产生大量的粉尘，巷道每隔100m设置一道喷雾式防尘水幕，但是巷道内粉尘浓度大喷雾式防尘水幕降尘能力差，同时喷雾式防尘水幕喷水大造成巷道内大面积积水，巷道机电设备及电缆受潮腐蚀，甚至造成重大机电事故，严重影响煤矿安全生产，根据机电科提供数据发现2015年屯兰矿掘进巷道内因喷雾洒水、顶板淋水、人为洒水等造成电缆、电机受潮烧毁机电事故共计21起，所以对此屯兰矿掘进一队和通风区通过研究设计一套自动旋转防尘水幕。
2、自动旋转防尘水幕组成及工作原理
2.1 自动旋转防尘水幕组成
（1）自动旋转防尘水幕有水幕框架、水帘、高压水管、高压喷头、水槽、过滤池、旋转装置、潜水泵、联锁开关、红外线感应器、电缆等部分组成，如图1所示。
（2）首先在安装自动旋转防尘水幕巷道底板处进行起底安装水槽，起底长度为水幕框架长度，深度为0.3m，宽度为0.2m，起底后安装水槽，水槽上方铺上钢板。
（3）自动旋转防尘水幕框架大小是根据施工巷道断面规格定制，水幕框架通过固定装置、旋转装置与巷道煤壁固定。
（4）防尘水幕红外线感应器安装在距水幕框架30m处，红外线感应器分两部分，红外激光放射装置和红外线接收装置。
（5）水槽内安放一台潜水泵，潜水泵通过负荷电缆与联锁开关相连，由联锁开关进行控制，联锁开关另外两条负荷电缆分别与防尘水幕红外线感应器、旋转装置相连，通过联锁开关将红外线感应器与潜水泵、自动旋转装置相互闭锁。
（6）自动旋转防尘水幕过滤池与水幕框架相连接，过滤池主要作用是过滤通过水幕沉降下来的粉尘。
（7）水幕框架内安装高压水管，高压水管分别与高压喷头、潜水泵相连接。
2.2 自动旋转防尘水幕工作原理
（1）正常工作状态下潜水泵供电后将水槽内水高压供给高压水管，然后通过喷头喷雾洒水降尘。
（2）高压喷头喷水后将水帘形可将细微的粉尘吸附，吸附粉尘后的水流经水帘流经过滤池，过滤池将粉尘进行过滤，过滤后干净水流流进水槽。
（3）当人员或车辆经过红外线感应装置时，由于红外线激光不能被红外线接收装置连续接受从而使联锁信号反馈到联锁开关。
（4）联锁开关接收到联锁信号后及时将潜水泵电源切断，同时将信号反馈给自动旋转装置，自动旋转装置接收到信号后通过电源将水幕框架自动旋转，防尘水幕打开。
（5）防尘水幕旋转后潜水泵停止工作，车辆、行人可安全通过防尘水幕，当车辆及人员通过后红外线接受装置又恢复连续接受信号状态，此时将信号传递到联锁开关，联锁开关又将潜水泵电源接通潜水泵继续工作。
（6）当潜水泵重新工作时此时联锁开关将信号传递给自动旋转装置，自动旋转装置再一次接收信号后发出动作将防尘水幕关闭。
（7）在无行车或行人方便情况下无需自动开启防尘水幕时，人员可通过防尘水幕人行通道通过。
3、自动旋转防尘水幕优缺点
（1）自动旋转防尘水幕成本低、降低了劳动成本，操作简单、出现故障时维修费用及零部件费用低。
（2）自动旋转防尘水幕高压水循环利用，解决了巷道内因水幕洒水造成的巷道内积水、机电设备受潮腐蚀等难题。
（3）自动旋转防尘水幕与普通喷雾水幕相比降尘能力大、适应区域广，在行车时无需人员开停水幕。
（4）水幕框架必须根据巷道断面规格进行定制，使用周期短，根据实际使用情况发现自动旋转防尘水幕需人工定期清洗过滤池，同时因水槽经常被车辆碾压造成水槽破坏大，需不定时更换水槽增加了成本费用。
4、结语
西山煤电集团屯兰矿18501巷在掘进期间通过对自动旋转防尘水幕设计并投入到实际生产中，自动旋转防尘水幕的使用不仅解决了掘进巷道传统防尘水幕降尘能力低、行人行车不便等技术难题，而且它具有设计成本低、操作简单等优点，同时掘进巷道内采用自动旋转防尘水幕后，2016年掘进巷道内因喷雾洒水造成机电事故共计5起与2015年相比降低76%，自动旋转防尘水幕设计与使用取得了良好的经济效益和安全效益。
参考文献
[1]王东辉. 基于AT89S52单片机的井下水幕自动防尘控制系统设计[J].煤矿机械，2014，八期：261—263.
[2]李林.刘亚敏. 煤矿井下自动化水幕的应用与分析[J].科技信息，2008，十八期：316—317.
[3]刘环. 岩巷综掘智能喷雾防尘技术的应用及效果分析[J].华北科技学院学报，2013，一期：27—30.
[4]李国林. 煤峪口矿井下各种自动灭尘水幕的改进与应用[J].内蒙古煤炭经济.2014，四期：134—135.
[5]骆正保. 自动隔爆水幕的研制和应用[J].煤矿开采.2002，二期：72—73.
作者简介
张国毅（1986.01—），男，毕业与阳泉职业技术学院机械自动化专业，大专学历，现任西山煤电集团屯兰矿掘进一队技术员，主要从事煤矿掘进工作面管理工作。
论文作者:张国毅
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
标签：水幕论文; 巷道论文; 联锁论文; 水槽论文; 装置论文; 红外线论文; 滤池论文; 《电力设备》2018年第24期论文;