无源矿用智能洒水车在阳煤一矿的应用

王 涛

（山西阳煤集团有限公司，山西 阳泉 045000）

引言

阳煤一矿运输大巷消尘采用自动喷头管路，由于喷头管路的雾化状态较差，在停止喷水时，喷头仍旧不间断地漏水，漏水严重时将车场的轨道浸湿，造成轨道地软或巷道泥泞等隐患，虽然采取了一些洒水措施，但洒水车的效果不是很明显，加之用水量较大，巷道全程喷洒一次需要投工5人，消耗用水10t左右，WKZSC－1无源矿用智能洒水车由机车运输牵引，运行过程中可向井道壁连续喷出高压水珠，每分钟洒水0.25m3，形成环形水幕，能覆盖360 ℃的巷道范围，以前人工冲刷一条长3 000m 运输大巷需要6个人一天多的工作量，现在只需要30min就可完成，投用效果明显，彻底消除了运输大巷人工防尘存在的一系列安全隐患，喷射出水流成高雾状或细珠状，压力均匀，防尘效果相对较好。它主要特点节能采用三级锥正齿轮传动，空压机组的自动卸荷装置，气电计算机控制系统，无线数据传输技术，高压气水喷雾技术，特别对瓦斯突出的矿井来讲，更有适用意义。

1 无源矿用智能洒水车工作原理

WKZSC－1无源矿用智能洒水车，采用目前业界领先的无线数据传输技术，无线通信应用广泛的最新一代无线射频技术，是工作在2.4G 全球免申请频段设计的低功耗无线数字通信。传输速率高、高灵敏度、数据误码率小于万分之一，并且可在软件设置地址码，多机工作下具有数据防碰撞设计，是工业级标准的产品，可以在极恶劣的环境下工作，具有体积小、工作稳定、产品一致性能好等特点。产品设计先进，各项技术指标优良。机车与洒水车之间采用串行无线数据通讯，机车发送喷洒指令数据包给洒水车，洒水车收到数据包后进行校验，确认接收数据正确后执行相应的动作，执行完成将执行结果反馈给主机车进行确认。机车司机可随时通过计算机上的液晶屏可观察洒水车的工作状况，洒水车在机车司机操作下，通过发射机发出多功能喷洒指令进行工作。

通过电机车牵引洒水车进行工作，洒水车利用运行惯性行走装置带动空压机和水泵工作，将压缩空气打进储气罐内，再由储气罐的0.6 MPa压缩空气与水泵送来的水一起进入高压气水混合器里，再由高压气水混合器分送到各个操作控制阀，再由各个操作控制阀通过组合三通阀进入各个管路执行各个功能。

2 无源矿用智能洒水车在运输大巷中的应用

山西阳煤集团有限公司（以下简称阳煤）一矿运输大巷长约15 000km，由于大煤量的电机车运输，使阳煤一矿运输大巷的煤尘到处飞扬，井下的空气环境比较恶劣，为了改善井下空气环境，阳煤一矿引进了WKZSC－1无源矿用智能洒水车。该洒水车是由机车拖动，利用机车的运行惯性通过洒水车上的走行系统带动齿轮传动部分，将惯性力转换成机械能带动空压机和水泵工作，把从滤清器过来的压缩空气送到储气罐里。空压机组提供0.6MPa的压缩空气给储气罐，再由储气罐分送到气水混合器里，然后到各个电磁阀。在计算机统一管理下，再由电磁阀通过组合三通阀进入各个管路执行各个功能；在负气压作用下，将一定压力的水以雾状和均匀的细水珠喷出，并可立体喷洒。当气压达到0.6 MPa时气压传感器输出3 V 的电压信号给计算机，计算机启动电磁阀停止空压机工作，使空压机无载运转。而且无源发电系统，取消逆变电源，通过机械能转换成电能，保证洒水车上的控制设备用电。

电机车拖动洒水车运行的同时，空压机和水泵开始工作，电机车拖动洒水车运行300m 后，空压机和水泵已将压力增至工作压力。在机车上的计算机控制器的液晶显示器显示出洒水车上的空气压力和水的压力，并指示现在可以进行洒水工作。当洒水操作时，计算机控制器上设有全雾喷、左雾喷、右雾喷、上雾喷、下雾喷、全珠喷、左珠喷、右珠喷、上珠喷、下珠喷触摸按钮，司机根据需要操作不同的按钮进行洒水工作。当进行洒水工作时，机车计算机控制器发送喷洒指令给洒水车，洒水车的接收控制器收到指令后进行校验，确认接收数据正确后启动电磁阀高压气水进入混合器进行洒水工作。整个电气控制设备用电由机车提供24V或12V直流电源，整个控制系统还备有蓄电池组，保持对控制系统连续供电，机车上直流电源也可以对它进行浮充电。

通过应用WKZSC－1无源矿用智能洒水车，阳煤一矿运输大巷消尘装备的实现了智能现代化，无源气动，无线数据传输，计算机控制，达到节能、防爆、安全高效的矿井消尘。消除了该矿井下自动防尘的“盲区”，实现井下综合防尘自动化，使井下空气更为清新、湿润、自然。

3 无源矿用智能洒水车产生的经济效益

每台同样的空压机需2kW 电机带动，每台空压机电机每班工作约6h，消耗12kW，一天三班消耗36kW，一年消耗13 140kW，而本产品利用运行惯性带动的空压机一年节约13 140kW。并可节约大量的人工工时，以及每公里可节约10m3水，每年为防尘用水节约近10万t水。每年节约人工防尘费用约100余万元。

4 结语

WKZSC－1无源矿用智能洒水车不仅填补了国内空白，它还具有深远的社会效益和经济效益。WKZSC－1的主要特点机车控制装置与洒水车之间采用无线数据传输技术：抗干扰能力、延长总线传输距离、节能、体积小、防爆，该设备彻底消除井下运输大巷防尘存在的一系列安全隐患，大大提高了运输大巷消尘工作的连续性，消尘效率明显提高。该设备不但节能而且防爆。在煤炭行业中极具推广应用价值。

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