矿山喷雾降尘“风、水、电”联动节能减碳解决方案
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完成单位:晋能控股装备制造集团晟泰能源投资有限公司机电安装分公司
登记编号:ZSXC-2023-MT-2-071
登记年份:2023
发布时间:2023-06-29
程燕妮、李建伟、斛永国、王 亮、豆忠源、胡广宇、葛鹏程、宁康凯
一、成果简介:
随着一批新标准、新规范的不断实施,除《煤矿安全规程》外,《智慧矿山信息系统通用技术规范》、《煤矿井下消防洒水设计规范》、《综掘工作面综合防尘技术规范》、《综采工作面综合防尘技术规范》、《煤矿防灭火细则》等都对煤矿井下各类设备、设施以及作业场所的防尘、降尘做了较为详细的要求。
设计改造前:常见的喷雾降尘装置主要采用静压水作为降尘喷雾用水的主要来源,通过专用的喷头在转载点等特定的地点实施降尘喷雾,这种喷雾效果不好且浪费水资源。
设计改造后:矿山喷雾降尘“风、水、电”联动节能减碳解决方案是结合最新的标准和规范要求进行设计,现场使用时能满足前述各项新增标准和规范对流量、压力、喷雾效果、降尘效果的相关要求。主要功能有:可实现自动控制;具备过滤、压力、流量等相应的监测与控制功能;采用多通道设计,能同时满足采煤机(掘进机)、巷道降尘、消防、煤层注水等多种用途;具备“电、水”、“开、停”等联动闭锁功能,能根据设备开机情况以及粉尘传感器的实时监测,自动增加或减少喷雾降尘的流量;能结合智慧矿山大数据自动分析功能,按照工作面降尘所需流量的大小自动反馈并控制喷雾泵的电动机及电动阀门,做到按需喷雾,降低用水及用电量,达到绿色、环保目的;另外增加了可作为“饮用水”的特殊过滤环节,能满足采掘工作面员工日常作业时饮用水的需求。
本成果通过上述设计改造,在智慧矿山建设的大背景下为矿山喷雾降尘装置的综合能效提升提出了一种较为科学、实用性强的解决方案。
主要创新点:
1、严格按照相关标准要求,确保各转载喷雾降尘点的喷雾流量、压力等效果达标。
2、将粉尘监测传感器与喷雾降尘装置联动进行控制,当传感器监测到局部粉尘达到临界值时,自动就近开启喷雾降尘装置,确保粉尘浓度可控。
3、为进一步降低转载点的粉尘:
对胶带机等各类输送机转载点喷雾进行了全封闭改造,同时为提升喷雾效果,有效降低喷雾用水量,在喷雾前端加装了压风管路,进一步提升了喷雾的雾化效果,同时可实现通过矿山的供压风对喷雾降尘管道及喷头进行风动吹扫,确保喷雾效果。
4、利用开停传感器实现了喷雾系统的自动开停控制,达到了有煤自动开机开启喷雾、无煤自动停机并停止喷雾功能,极大地降低了电能及水资源消耗,更有利于节能降碳。
5、在采掘等主要作业集中场所,通过加装净水装置即是“饮用水”的特殊过滤环节,满足采掘工作面员工日常作业时特定时间饮用水的需求。
6、结合智慧矿山大数据自动分析功能,按照工作面实时的生产作业情况,协同粉尘传感器的实时监测数据,计算降尘所需喷雾流量的大小自动反馈并控制喷雾泵的电动机及电动阀门,做到按需喷雾,降低用水及用电量,达到绿色、环保目的。