?露天煤場(chǎng)地形開(kāi)闊，在風(fēng)天和裝卸過(guò)程中容易揚(yáng)塵，不但污染環(huán)境，威脅現(xiàn)場(chǎng)職工和附近居民的身體健康，而且浪費(fèi)寶貴的煤炭資源，造成經(jīng)濟(jì)損失。為此本文介紹了一種露天煤場(chǎng)水霧噴淋抑塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，在煤炭?jī)?chǔ)運(yùn)堆場(chǎng)的兩側(cè)設(shè)置噴槍對(duì)煤堆進(jìn)行自動(dòng)噴灑作業(yè)，抑制揚(yáng)塵的產(chǎn)生，改善周邊環(huán)境，還能消除煤炭自燃的火災(zāi)隱患。該系統(tǒng)的工作原理是利用自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴槍將大量的水均勻噴向煤場(chǎng)的上空，形成水霧帶動(dòng)空氣中的揚(yáng)塵顆粒下落并濕潤(rùn)煤堆的表面，在煤堆表面覆蓋一層水霧保護(hù)膜避免風(fēng)吹起塵。
??????? 1 工程概況
??????? 本工程為北方某港口新建煤炭?jī)?chǔ)運(yùn)堆場(chǎng)一期工程。建設(shè)堆場(chǎng)兩處，每處長(zhǎng)650 m，寬50 m，堆煤高度約20 m，堆料取料機(jī)軌道梁基礎(chǔ)高1.5 m，寬12 m，泵房距離堆場(chǎng)90 m。項(xiàng)目主要由恒壓供水系統(tǒng)、管網(wǎng)系統(tǒng)、噴槍站及噴淋控制系統(tǒng)等組成。
??????? 2 噴槍站及管網(wǎng)設(shè)計(jì)
??????? 綜合考慮煤炭?jī)?chǔ)運(yùn)堆場(chǎng)寬度、堆高及煤炭堆積角（39°）、噴淋覆蓋面積等因素，選擇使用PYC-50專(zhuān)用防塵灑水噴槍及配套噴槍站。噴槍仰角44°，工作壓力8 bar，流量62.6 m3/h，噴灑半徑53.5 m，噴灑高度24.5 m，噴槍安裝高度1.2 m。每處堆場(chǎng)兩側(cè)各設(shè)置一路供水支管，每路支管12個(gè)噴槍?zhuān)瑖姌屨鹃g距50 m。整個(gè)系統(tǒng)共計(jì)48個(gè)噴槍?zhuān)鐖D1所示。
??????? 噴槍站包括保溫箱體、電磁閥、手動(dòng)蝶閥、自動(dòng)泄水閥、伴熱裝置等（圖2）。整個(gè)噴槍站固定在磚混基礎(chǔ)上，供水支管橫穿基礎(chǔ)并作保溫處理。保溫箱體采用雙層不銹鋼全封閉結(jié)構(gòu)，內(nèi)襯50 mm厚聚氨酯保溫。箱體內(nèi)有電伴熱系統(tǒng)，可保證設(shè)備在寒冷環(huán)境中使用。每只噴槍用一只電磁閥串接手動(dòng)常開(kāi)蝶閥控制，當(dāng)噴槍或電磁閥需要拆卸維修時(shí)，可關(guān)閉蝶閥，而不影響其他噴槍的使用。電磁閥留有自動(dòng)泄水接口，當(dāng)電磁閥關(guān)閉時(shí)，泄水閥（常閉型）自動(dòng)打開(kāi)，將噴槍立管中的余水泄出，以免凍裂管路。
??????? 本系統(tǒng)管網(wǎng)采用環(huán)狀管網(wǎng)，主干管從泵房引出后埋地敷設(shè)至堆場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)，堆場(chǎng)支管沿軌道梁架空敷設(shè)。每條支管前后端部各加電動(dòng)閥門(mén)一個(gè)，利于遠(yuǎn)程控制支線(xiàn)的啟閉和檢修。電動(dòng)閥門(mén)和噴槍站電磁閥門(mén)均帶有手動(dòng)手柄，操作手動(dòng)手柄可單獨(dú)手動(dòng)控制噴槍的噴灑作業(yè)。設(shè)計(jì)最大工況下，以單側(cè)支管連續(xù)布置的3個(gè)噴槍為一組，每次開(kāi)啟一組噴淋工作1 min。根據(jù)噴槍流量和工作壓力，同時(shí)還應(yīng)考慮到二期工程需要，確定主管管徑DN250mm，支管管徑DN150mm，噴槍立管管徑DN50mm。
??????? 3 恒壓供水系統(tǒng)
??????? 由噴槍工作壓力及工作流量，通過(guò)水力計(jì)算得出管網(wǎng)的水頭損失及設(shè)備損失最大約為0.4 MPa，供水設(shè)施選取流量為108 m3/h，揚(yáng)程120 m的離心水泵2臺(tái)。
??????? 控制系統(tǒng)的工作原理是通過(guò)測(cè)定遠(yuǎn)傳壓力表的壓力信號(hào)，利用了變頻器控制電路的PID調(diào)節(jié)等相關(guān)功能，和PLC配合對(duì)兩臺(tái)水泵實(shí)施工頻運(yùn)行和變頻運(yùn)行切換，實(shí)現(xiàn)一拖二自動(dòng)恒壓供水。變頻恒壓供水技術(shù)已經(jīng)十分成熟，在此不再贅述。
??????? 4 噴淋控制系統(tǒng)
??????? 噴淋控制系統(tǒng)由上位機(jī)、MDC解碼器控制系統(tǒng)和解碼器等組成。如圖3所示。
??????? 本工程噴槍站數(shù)量多、分布廣、距離遠(yuǎn)，如采用傳統(tǒng)的一站一線(xiàn)控制方式將極大的增加敷設(shè)控制電纜數(shù)量及施工工程量。本設(shè)計(jì)使用雨鳥(niǎo)MDC解碼器控制系統(tǒng)為操作站，簡(jiǎn)單的屏蔽雙絞線(xiàn)連接方式使得控制電纜數(shù)量大大減少，降低了造價(jià)。該系統(tǒng)具有PLC編程和人機(jī)界面功能，可手動(dòng)運(yùn)行單個(gè)解碼器及噴槍作業(yè)，也可按已經(jīng)編輯好的噴淋程序定時(shí)自動(dòng)運(yùn)行，還可通過(guò)上位機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程編程、運(yùn)行和監(jiān)控。解碼器是把控制電磁閥或電動(dòng)閥開(kāi)閉功能的數(shù)碼信號(hào)轉(zhuǎn)換成可控制電信號(hào)的設(shè)備，可直接安裝在閥門(mén)保溫箱內(nèi)。每一個(gè)解碼器出廠預(yù)設(shè)地址碼，每個(gè)噴槍站或電動(dòng)閥門(mén)對(duì)應(yīng)一個(gè)解碼器。
??????? 整個(gè)控制系統(tǒng)基于RS485串行通信標(biāo)準(zhǔn)。由于RS485網(wǎng)絡(luò)的具有每路傳輸距離不超過(guò)1.2 km，最大節(jié)點(diǎn)數(shù)32個(gè)的限制，因此本設(shè)計(jì)利用RS485集線(xiàn)器進(jìn)行了擴(kuò)展，將既有56個(gè)節(jié)點(diǎn)分為四路網(wǎng)段，每路14個(gè)節(jié)點(diǎn)（12站2閥），中間位置安裝RS485中繼器來(lái)保證傳輸質(zhì)量。進(jìn)行二期工程時(shí)，可以追加RS485集線(xiàn)器進(jìn)一步擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)。
??????? 5 結(jié)語(yǔ)
??????? 本設(shè)計(jì)成功應(yīng)用以來(lái)，較好地解決了露天煤場(chǎng)噴淋系統(tǒng)點(diǎn)多面廣、施工難度大、造價(jià)高昂等問(wèn)題，操作簡(jiǎn)便，擴(kuò)展靈活，極大的改善了煤場(chǎng)周邊環(huán)境，消除了火災(zāi)隱患，實(shí)施效果顯著，具有良好的應(yīng)用前景。
??????? 參考文獻(xiàn)
??????? [1] 劉訓(xùn)寧.黑岱溝露天煤礦礦山公路噴淋降塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].露天采礦技術(shù)，2006（2）：24-26.
??????? ①作者簡(jiǎn)介：路愛(ài)芬（1977—），女，山東菏澤人，工程師，現(xiàn)從事機(jī)電一體化設(shè)計(jì)與工程管理工作，濟(jì)南鐵路經(jīng)營(yíng)集團(tuán)日照物流分公司。
?