0 引言

粉塵濃度限噴霧技術(shù)研究與應(yīng)用，是在光控自動(dòng)灑水裝置和粉塵濃度傳感器的基礎(chǔ)上開發(fā)的智能化粉塵濃度設(shè)限噴霧裝置。其優(yōu)勢是可預(yù)置K值、性能穩(wěn)定、靈敏度高、測量快速、直接顯示并輸出粉塵質(zhì)量濃度。具有在線監(jiān)測粉塵濃度、凈化風(fēng)流的功能，被廣泛應(yīng)用在采掘工作面進(jìn)、回風(fēng)大巷、煤礦井進(jìn)、回風(fēng)大巷及其它需要對粉塵濃度噴霧降塵的場所。

1 礦井粉塵概述

煤礦生產(chǎn)過程中的物料在輸送、裝卸、堆放過程中，所產(chǎn)生的各種礦物的細(xì)微顆又稱為粉塵，一般分為煤塵和巖塵兩種。從環(huán)境保護(hù)的角度看，粉塵是人體健康的大敵。尤其是粒徑在5～0.5μm之間的漂塵，可漂浮在空氣中，對機(jī)器儀器儀表尤其對人體的危害大，給防塵工作增加了難度，直接影響防塵效果。

礦塵是威脅礦井安全生產(chǎn)的重大自然災(zāi)害之一，危害性*，其危害主要體現(xiàn)在以下方面：①導(dǎo)致工作場所能見度減低，影響工作效率；②加速機(jī)械磨損，縮短相關(guān)設(shè)備的使用壽命；③部分礦塵甚至?xí)谔囟ǖ臈l件下發(fā)生爆炸；④增加職業(yè)病的發(fā)病率，因?yàn)榈V塵對工作環(huán)境會(huì)造成很大污染，不利于人體健康。

2 粉塵濃度限噴霧技術(shù)研究的必要性

在采掘機(jī)械化程度逐步提高的情況下，做好粉塵控制管理工作已迫在眉睫。田陳煤礦現(xiàn)開采3上、3下兩個(gè)煤層，煤塵爆炸指數(shù)為3上煤層38.57%，3下煤層42.65%，如防塵設(shè)施使用不正常，容易造成煤塵堆積、限、氣揚(yáng)，容易發(fā)生煤塵爆炸事故，如何防止生產(chǎn)性粉塵的危害，保護(hù)職工的健康、創(chuàng)造良好的工作環(huán)境和生產(chǎn)的正常進(jìn)行，是煤礦生產(chǎn)單位的一項(xiàng)重要工作。有關(guān)規(guī)章制度中指出：“煤礦企業(yè)必須加強(qiáng)職業(yè)危害的防治與管理，做好作業(yè)場所的職業(yè)衛(wèi)生和勞動(dòng)保護(hù)工作，采取有效措施控制塵、毒危害，作業(yè)所場符合國家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)”。

當(dāng)前社會(huì)機(jī)械不斷信息化和自動(dòng)化， 大幅提高了采煤速度，每班循環(huán)進(jìn)度增加，原有粉塵限噴霧降塵裝置存在控制器不能顯示粉塵限濃度、延時(shí)時(shí)長、控制器不具有調(diào)節(jié)功能、不能遠(yuǎn)程控制等缺點(diǎn)，且只具有粉塵*噴霧，平時(shí)不能作為噴霧使用，很大浪費(fèi)了資源，不能很好的起到降塵凈化風(fēng)流的作用。

3 粉塵限灑水裝置工作原理

該裝置由控制箱、粉塵濃度傳感器、光控傳感器、電磁閥等部分組成。限噴霧裝置主要用途及使用范圍：該裝置主要用于煤礦井下進(jìn)風(fēng)大巷、回風(fēng)大巷、采掘工作面進(jìn)、回風(fēng)巷道及其它需要對粉塵濃度設(shè)限噴霧降塵的場所，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測粉塵濃度、凈化風(fēng)流；優(yōu)點(diǎn)：裝置具有設(shè)限噴霧功能，可實(shí)現(xiàn)按需要噴霧降塵，節(jié)約水電，同時(shí)用一臺粉塵濃度傳感器，按粉塵濃度設(shè)定值控制1-4個(gè)電磁閥，同時(shí)開啟或同時(shí)關(guān)停1-4道水幕，在水幕兩側(cè)可安設(shè)2-4個(gè)光控傳感器，一旦有人員進(jìn)過，人體信號就會(huì)被光控傳感器探測到，然后就會(huì)自動(dòng)延時(shí)噴霧，裝置中控制箱具有參數(shù)存儲(chǔ)功能，即使斷電后也能夠存儲(chǔ)相關(guān)參數(shù)，確保系統(tǒng)正常工作；裝置設(shè)限濃度值范圍寬，可在（10-490）mg/m3。

粉塵限噴霧降塵裝置工作原理：首先利用粉塵濃度傳感器對作業(yè)場所的粉塵濃度進(jìn)行監(jiān)測，一旦監(jiān)測結(jié)果顯示過標(biāo)準(zhǔn)值之后，應(yīng)打開電磁閥，開始噴霧；但如果監(jiān)測結(jié)果顯示未過標(biāo)志值，應(yīng)關(guān)閉電磁閥，停止噴霧。需要注意的是由于噴霧過程中一旦有人員經(jīng)過裝置就會(huì)有感應(yīng)，會(huì)自動(dòng)延時(shí)噴霧。