專利名稱：礦用采煤機塵源智能跟蹤噴霧降塵系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種噴霧降塵系統，特別涉及一種礦用采煤機塵源智能跟蹤噴霧
降塵系統。
背景技術：
煤礦采煤工作面是煤炭開采過程中產塵量最大的作業地點。綜采工作面采煤機割 煤時，如只采用原有的低壓(《3MPa)內外噴霧措施，采煤機司機位置及下風10m處原始粉 塵濃度一般在1000 3000mg/m 而對特殊開采煤層，如高瓦斯、大風量綜采(綜放)工作 面及高產高效綜采(綜放)工作面，其粉塵濃度高達5000mg/m3以上，甚至更高，如陽泉新 景礦，在采煤機上采取了低壓內外噴霧后，7203綜采面煤機下風10m處的粉塵濃度還高達 9105mg/m3， 80108綜放面回風巷粉塵濃度高達4572. 5mg/m3。采煤工作面的高濃度粉塵不但 嚴重危害職工的身體健康，而且作業環境的高污染狀況也不利于提高生產效率。 當前，采煤機防塵主要以采用高壓外噴霧降塵為主要的技術手段，如重慶院2005 年研制出的"采煤機高壓噴霧引射降塵系統"及國內其他廠家推出的"采煤機二次負壓降塵 裝置"等。采煤機高壓噴霧降塵技術及裝備，簡單易行，是目前國內煤礦采煤工作面應著力 推廣的技術，對改善我國煤礦目前的防塵現狀具有重要的作用。但無論何種高壓噴霧降塵 系統，由于噴霧裝置的安裝位置受到限制，只能從水平方向噴向滾筒，其降塵效果有限，一 般來說，可使作業面總粉塵濃度降低70 80%，不能完全解決采煤機割煤過程中產生的粉 塵問題，在高瓦斯、大風量工作面，降塵效率僅50%左右。 因此，需要對現有礦用噴霧降塵系統的結構和布局進行改進，提高采煤工作面的 降塵效率，減輕粉塵對采煤工作人員造成的危害，進一步提高生產效率。
實用新型內容有鑒于此，本實用新型提供了一種礦用采煤機塵源智能跟蹤噴霧降塵系統，提高
采煤工作面的降塵效率，減輕粉塵對采煤工作人員造成的危害，進一步提高生產效率。 本實用新型提供的礦用采煤機塵源智能跟蹤噴霧降塵系統，包括支架、設置在支
架上的進水管和噴嘴以及設置在進水管和噴嘴之間的電磁閥，還包括采煤機定位紅外發射
器、采煤機定位紅外接收傳感器和控制器，所述采煤機定位紅外發射器固定設置在采煤機
上，采煤機定位紅外接收傳感器固定設置在支架上與采煤機定位紅外發射器對應的一側，
采煤機定位紅外接收傳感器的信號輸出端接入控制器，控制器連接在電磁閥與電磁閥的電
源之間。 進一步，所述采煤機定位紅外發射器內設置有編碼器，采煤機定位紅外接收傳感
器內設置與編碼器相應的解碼器； 進一步，所述電磁閥為公稱壓力^ 8MPa ; 進一步，所述每個支架上至少設置兩個噴嘴，支架包括支架立柱、支架頂梁和前探 梁，所述支架頂梁水平設置在支架立柱的頂部，前探梁設置在支架頂梁上靠采煤機的端部；所有噴嘴沿采煤機采煤方向直線排列并位于支架頂梁上靠前探梁處，噴嘴斜向下與經過的 采煤機的滾筒相對； 進一步，所述控制器包括主控制器和分控制器，分控制器為兩個或兩個以上，每個 分控制器至少控制一個電磁閥； 進一步，所述每個分控制器控制三個電磁閥，每個電磁閥控制一個支架上的噴 嘴； 進一步，還包括遙控器，所述遙控器內設置紅外遙控發射器，主控制器內設置紅外 遙控接收器； 進一步，所述采煤機定位紅外發射器的電源與采煤機滾筒電機的電源由同一啟動 開關控制； 進一步，還包括顯示器，所述主控制器的信號輸出端接入顯示器。 本實用新型的有益效果在于采用本實用新型的礦用采煤機塵源智能跟蹤噴霧降
塵系統，在采煤機上固定設置采煤機定位紅外發射器，在支架上固定設置采煤機定位紅外
接收傳感器，在采煤機經過支架時采煤機定位紅外接收傳感器接收采煤機定位紅外發射器
的信號并把信號輸入控制器，由控制器控制電磁閥的開啟和延時時間，實現對采煤機的位
置精確定位和自動跟蹤噴霧，既提高了降塵效率，降塵效率達到90%以上，又避免大量浪費
水源，同時為采煤工作人員創造更好的作業環境，進一步提高生產效率；采用帶有編碼器的 采煤機紅外發射器和帶有解碼器的采煤機定位紅外接收傳感器作為系統定位信號發射和 接收的傳感器，克服了水霧、粉塵、風流、電磁波等對位置檢測信號的干擾，增強了檢測信號 的抗干擾能力，提高對采煤機的跟蹤定位精度。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。
圖1為本實用新型的結構示意圖； 圖2為本實用新型控制系統的結構示意圖。
具體實施方式
圖1為本實用新型的結構示意圖，圖2為本實用新型控制系統的結構示意圖，如圖 所示礦用采煤機塵源智能跟蹤噴霧降塵系統包括控制器6、支架7、設置在支架7上的進水 管1、電磁閥2、噴嘴3和采煤機定位紅外接收傳感器5以及設置在采煤機14上的采煤機定 位紅外發射器4，采煤機定位紅外接收傳感器5固定設置在支架7上與采煤機定位紅外發 射器4對應的一側。電磁閥2安裝在進水管1與噴嘴3之間，噴嘴3與采煤機的滾筒15對 應。控制器6包括主控制器11和分控制器12，主控制器11通過通訊電纜與分控制器12連 接實現網絡互聯，由主控制器11統一設定程序和參數，分控制器12自行判斷是否打開其所 帶的電磁閥及延時功能。本實施例只畫出了三個分控制器12，每個分控制器12控制三個電 磁閥2，三個電磁閥2分別控制一個支架7上的噴嘴3，本實施例中，每個支架7上安裝有兩 個噴嘴3。每個分控制器12同時與三個采煤機定位紅外接收傳感器5連接，采煤機定位紅 外接收傳感器5的信號輸出端接入分控制器12。 在本實施例中，采煤機紅外發射器4內設置有編碼器，采煤機定位紅外接收傳感器5內設置與編碼器相應的解碼器。采用帶有編碼器的采煤機紅外發射器和帶有解碼器的 采煤機定位紅外接收傳感器作為采煤機定位信號發射和接收的傳感器，克服了水霧、粉塵、 風流、電磁波等對位置檢測信號的干擾，增強了檢測信號的抗干擾能力，提高對采煤機的跟 蹤定位精度。 在本實施例中，電磁閥2采用公稱壓力^8MPa，高壓閥噴霧的壓力高，噴射射程遠， 受風向影響小，經高壓閥后的噴霧能有效地覆蓋滾筒。 本實施例中，每個支架7上設置兩個噴嘴3，支架7包括支架立柱8、支架頂梁9和 前探梁10，支架頂梁水平設置在支架立柱的頂部，前探梁設置在支架頂梁上靠采煤機的端 部；所有噴嘴3沿采煤機采煤方向呈直線排列并位于支架頂梁9上靠前探梁10處，噴嘴3 斜向下與經過的采煤機的滾筒相對。現有的噴嘴從平面上對滾筒進行噴霧并在滾筒上形成 了一個水霧包圍圈，但由于受強大風流的影響，滾筒產生的粉塵勢必有相當部分逃逸，進入 風流中造成污染，通過布置在支架上的噴嘴，由上而下地對滾筒實施強力噴霧，形成更加厚 實的水幕包圍圈，使煤體更加濕潤，滾筒割煤產塵量顯著減小。 本實施例還采用遙控器13，遙控器13內設置紅外遙控發射器，主控制器ll內設置 紅外遙控接收器。傳統控制或調整主控制器11的方式為機械開關，但機械開關使用時間一 長，由于觸點氧化或彈簧片老化等各種原因，很容易出現接觸不良或按下后難以上彈等故 障。因此，采用遙控器13不僅可以克服上述缺點，延長整機的壽命，而且使用起來也靈活方便。 采煤機定位紅外發射器4的電源與采煤機滾筒電機的電源由同一啟動開關控制。 在采煤機的滾筒電機啟動的同時開啟采煤機定位紅外發射器4的電源，避免采煤機因某種 原因停止割煤時而噴嘴繼續噴霧。 本實施例還采用顯示器，主控制器11的信號輸出端接入顯示器，由顯示器將系統 處理的有關數據信息進行實時顯示，以便于操作人員能夠及時了解系統的工作狀況。 為保證噴霧降塵效果，噴嘴均選用高壓噴嘴，這種噴嘴在高壓時流量較小，射流形 狀為實心圓錐形，噴霧射流抗風能力較強，適用在高瓦斯、大風量工作面使用。根據采煤機 產塵特點設置上風側、下風側和滾筒處的噴嘴數量，例如，設置上風側滾筒處噴嘴數量為 4 6個，考慮到對含塵氣流的持續凈化，下風側噴嘴數量為6 8個。 當采煤機14運行到支架7時，采煤機14上的采煤機紅外發射器發射的紅外光信 號被安裝在支架立柱8上的采煤機定位紅外接收傳感器接收，采煤機定位紅外接收傳感器 經解碼識別產生電信號，經過放大、濾波后輸入到分控制器12，分控制器12開啟電磁閥2， 噴嘴3開始對采煤機的滾筒進行噴霧，到噴霧延時時間后，若采煤機定位紅外接收傳感器 接收到采煤機仍在原位置，則重復執行噴霧延時時間，在噴霧延時時間內，若采煤機定位紅 外發射器順序移動到下一位置并被下一位置的采煤機定位紅外接收傳感器檢測到，則執行 新位置的采煤機定位紅外接收傳感器功能，原位置點采煤機定位紅外接收傳感器的功能隨 即終止。通過采煤機塵源智能跟蹤噴霧降塵系統對采煤機進行定位跟蹤，并對采煤機的兩 個滾筒及其下風流進行噴霧，達到從源頭上降塵。 為保證采煤機前、后滾筒及下風流始終處于高壓噴霧的控制范圍之內，前、后滾筒 處的噴霧數量設定是關鍵，噴霧數量既不能設置的太多，也不能太少。噴霧數量太多，覆蓋 范圍過大，對提高噴霧降塵效果作用有限，反而增加了耗水量和工作面的濕度，降低了工作面能見度；噴霧數量太少，起不到應有的防塵效果。 最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參 照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本 實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和范圍，其均應 涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
權利要求一種礦用采煤機塵源智能跟蹤噴霧降塵系統，包括支架(7)、設置在支架(7)上的進水管(1)和噴嘴(3)以及設置在進水管(1)和噴嘴(3)之間的電磁閥(2)，其特征在于還包括采煤機定位紅外發射器(4)、采煤機定位紅外接收傳感器(5)和控制器(6)，所述采煤機定位紅外發射器(4)固定設置在采煤機上，采煤機定位紅外接收傳感器(5)固定設置在支架(7)上與采煤機定位紅外發射器(4)相對應的一側，采煤機定位紅外接收傳感器(5)的信號輸出端接入控制器(6)，控制器(6)連接在電磁閥(2)與電磁閥(2)的電源之間。
2. 根據權利要求1所述的礦用采煤機塵源智能跟蹤噴霧降塵系統，其特征在于所述 采煤機定位紅外發射器內設置有編碼器，采煤機定位紅外接收傳感器內設置與編碼器相應 的解碼器。
3. 根據權利要求2所述的礦用采煤機塵源智能跟蹤噴霧降塵系統，其特征在于所述 電磁閥(2)為公稱壓力^8MPa。
4. 根據權利要求3所述的礦用采煤機塵源智能跟蹤噴霧降塵系統，其特征在于所述 每個支架(7)上至少設置兩個噴嘴(3)，支架(7)包括支架立柱(8)、支架頂梁(9)和前探 梁(IO)，所述支架頂梁(9)水平設置在支架立柱(8)的頂部，前探梁(10)設置在支架頂梁 (9)上靠采煤機的端部；所有噴嘴(3)沿采煤機采煤方向呈直線排列并位于支架頂梁(9) 上靠進前探梁(10)。
5. 根據權利要求4所述的礦用采煤機塵源智能跟蹤噴霧降塵系統，其特征在于所述 控制器(6)包括主控制器(11)和分控制器(12)，分控制器(12)為兩個或兩個以上，每個分 控制器至少控制一個電磁閥(2)。
6. 根據權利要求5所述的礦用采煤機塵源智能跟蹤噴霧降塵系統，其特征在于所述 每個分控制器(12)控制三個電磁閥(2)，每個電磁閥(2)控制一個支架(7)上的噴嘴(3)。
7. 根據權利要求1至6中任一項權利要求所述的礦用采煤機塵源智能跟蹤噴霧降塵 系統，其特征在于還包括遙控器(13)，所述遙控器(13)內設置紅外遙控發射器，主控制器 (11)內設置紅外遙控接收器。
8. 根據權利要求7所述的礦用采煤機塵源智能跟蹤噴霧降塵系統，其特征在于所述 采煤機定位紅外發射器(4)的電源與采煤機滾筒電機的電源由同一啟動開關控制。
9. 根據權利要求8所述的礦用采煤機塵源智能跟蹤噴霧降塵系統，其特征在于還包 括顯示器，所述主控制器(11)的信號輸出端接入顯示器。
專利摘要本實用新型公開了一種礦用采煤機塵源智能跟蹤噴霧降塵系統，包括采煤機定位紅外發射器、采煤機定位紅外接收傳感器、控制器、設置在支架上的進水管、噴嘴和設置在進水管和噴嘴之間的電磁閥，采煤機定位紅外發射器固定設置在采煤機上，采煤機定位紅外接收傳感器固定設置在支架上與采煤機定位紅外發射器對應的一側，采煤機定位紅外接收傳感器的信號輸出端接入控制器，控制器連接在電磁閥與電磁閥的電源之間，本實用新型的礦用采煤機塵源智能跟蹤噴霧降塵系統，采煤機經過支架時采煤機定位紅外接收傳感器接收采煤機定位紅外發射器的信號并把信號輸入控制器，控制器控制噴霧，實現采煤機塵源智能跟蹤噴霧降塵，既提高降塵效率，又提高生產效率。
文檔編號E21C35/22GK201460957SQ20092012775
公開日2010年5月12日 申請日期2009年6月23日 優先權日2009年6月23日
發明者劉勇, 吳國友, 吳百劍, 張設計, 戴小平, 李德文, 汪春梅, 王杰, 王樹德, 胥奎, 鄭彥奎, 郭勝均, 陳穎興 申請人:煤炭科學研究總院重慶研究院