煤矿粉尘在线监测及智能喷雾降尘系统

一、摘要:简要介绍以GCG1000 粉尘浓度传感器为核心的粉尘浓度在线监测及智能喷雾降尘技术，该技术在粉尘浓度在线监测的基础上，通过设置粉尘浓度报警值和上限值，实现了超限自动喷雾降尘，使喷雾降尘与粉尘浓度有机地结合起来，使其在降低粉尘浓度的同时，实现防尘设施的经济运行。

二、煤矿粉尘在线监测和智能喷雾降尘系统主要功能

实现煤矿井下粉尘浓度在线监测监控；

具有井下浓度超标报警、自动净化喷雾降尘、远程监控等功能；

可以与其他设备联动，实现井下多点多面系统检测；

可以与KJ66、KJ31、KJ91、KJ90、KJ70等安全检测系统兼容；依托煤矿现有的安全监控系统实现煤矿粉尘在线监测及智能喷雾监测和控制。

可实现自动保存历史记录、实现显示测试结果和系统保护功能；

不仅适用于煤矿井下矿尘监测监控、喷雾降尘，同时适用于冶金、水泥、隧道、地铁等场所的监测监控。

三、性能指标

矿尘检测浓度测量范围：0mg/m3～1000mg/m3 ，测量相对误差：±10℅，采样流量误差：18L/min±2.5℅，报警浓度为Xng/m³（-X根据需要设定）；

当粉尘浓度大于设定值时能控制喷雾系统自动喷雾，直到粉尘浓度降到报警浓度以下，自动喷雾停止，报警解除；

根据对产尘点的粉尘浓度进行在线监测，并控制该地点的粉尘浓度超过粉尘浓度传感器的粉尘设定（可利用遥控器进行人工设定）值时，风水喷雾系统将自动启动，降低改作业地点的粉尘，一旦粉尘浓度低于粉尘浓度传感器的粉尘设定值时时，停止喷雾。

喷雾系统自动喷雾时，如有人通过喷雾洒水区域，热释电传感器探测到人体信号，将信号传递到主控箱，主控箱即控制电动球阀关闭，停止喷雾洒水；当人离开洒水区域后，热释光控传感器无信号输出，延时所设定的时间后，电动球阀开启继续喷雾。

上位机能够实现数据监控、数据处理、存储、打印、曲线绘制等。

四、智能喷雾降尘组成

1、粉尘浓度在线监测及智能喷雾降尘系统组成

 粉尘浓度在线监测及智能喷雾降尘系统由矿井安全监测系统、粉尘浓度传感器、喷雾装置主控箱、热释电传感器、电动球阀、水幕组成。

系统中的粉尘浓度传感器是采用光散射原理直接测量总粉尘浓度，测定数据就地显示；同时输出矿井监测系统相适应的频率信号、供检测系统进行地面监测：通过在监测系统中设置粉尘浓度报警值和断电值，当粉尘浓度超过设定值时，自动报警，这时控制箱控制电动阀的打开与关闭，实现喷雾的自动控制，降低巷道内的粉尘浓度，改善工作环境，从而达到粉尘浓度的在线监测监控

2、智能喷雾降尘系统  

智能喷雾降尘系统主要由喷雾装置主控箱、热释电传感器、电动球阀、水质过滤器、手动阀、水幕组成。该喷雾系统智能自动化控制，无需人员值守。水幕是由可调喷嘴组成，该种水幕是依据雾化降尘机理而设计的。为了适应不同巷道的断面情况，设计的水幕由1个或多个喷嘴组合而成，喷雾方向可以根据需要调节，并且调节可调喷嘴，使每个喷嘴雾粒粒度分布可以根据尘源点的粉尘粒度分布情况进行调节，以达到佳降尘效果。

3、喷雾降尘系统喷雾雾粒粒径范围及降尘效果

喷雾降尘系统的雾粒粒径分布对系统的降尘效率影响极大，为此，在喷雾降尘系统组装完成后、在实验系统内用马尔文雾粒粒度测试仪器对智能喷雾降尘系统喷雾雾粒粒径范围进行测试，测试结果表明单个喷嘴的雾粒粒径可以从20~150pm可调，喷雾降尘系统的喷雾雾粒粒径越接近所要捕集粉尘颗粒粒径越接近所要捕集粉尘的颗粒粒径的中位径，降尘效率越高。

五、煤矿粉尘在线监测和智能喷雾降尘系统产品特点

（1）该降尘技术实现了粉尘在线监测和超限自动喷雾两大功能，使喷雾与粉尘大小有机的结合起来，实现智能化喷雾，降低粉尘浓度，避免煤尘爆炸，预防矿工尘肺病。

（2）通过设置智能系统的粉尘浓度报警值和上限控制值，控制防尘设置，在有效降低粉尘浓度的同时，实现防尘设施的经济运行，另外也可进一步通过各类执行机构控制其他各种除尘设备，从而大大降低工人的劳动强度，节约人力、物力、防止水资源浪费，降低巷道内的粉尘沉淀积强度，降低作业环境的粉尘浓度，改善作业环境的工作条件。

（3）水幕使用可调喷嘴，大大提高喷嘴的雾化效果，使雾粒粒度可以控制，，可根据现场情况进行调节，系统并采用电动球阀代替电磁阀，效果很好，解决了电磁阀通电发热结碱易堵塞的问题。