一种基于粉尘浓度监测的矿山道路自动降尘系统的制作方法

本申请属于环境工程，具体涉及一种结构简单、抑尘效率好、成本低、便于维护的基于粉尘浓度监测的矿山道路自动降尘系统。

背景技术：

1、矿山开采中，需要大量的爆破作业，而爆破过程中的粉尘亦是矿山粉尘源之一。目前，矿山一般通过自然通风或强制通风的方式带走爆破粉尘，这种方式会将粉尘吹至自然环境中，虽然降低了矿山的粉尘浓度，但会对周边环境造成空气污染。而传统治理矿山扬尘，也仅对运输道路通过洒水车实施洒水降尘，但因为洒水车的储水量有限导致其需要频繁往返补水，增加了驾驶员的劳动强度和降尘成本；而洒水车作业时车速缓慢，还会影响矿山的正常运输；且洒水车集中喷洒会造成路面积水、湿滑影响通行，路面洒水后还无法长效保持，导致路面容易再次扬尘，使得降尘效果不理想。

2、现有技术中，为了解决洒水车洒水降尘存在的上述问题，有通过在矿山道路侧沿线设置喷淋管道，通过人工控制或定时控制的方式，将经过加压的水分时段喷淋在矿山运输道路上，从而解决洒水车运输成本高、车速慢影响运输、路面易积水及降尘效果不理想的问题。但是，由于洒水防尘的有效抑尘时间大约为30分钟左右，分时段定时洒水会出现运输车辆行驶和爆破与洒水抑尘最佳时间出现分离的情况，即抑尘效果好的时候车辆少、无车或没有爆破，而抑尘效果差的时候反而车辆多或进行爆破，从而导致启尘与抑尘不同步，不仅浪费了大量的水资源，而且降尘效果不够好。虽然人工控制洒水可基本避免启尘与抑尘不同步的问题，但人工控制多根据肉眼主管观察粉尘量或爆破通知来控制喷淋，由于受视线、风向及距离等因素主管判断的影响，会造成提前或推后喷淋，从而造成水资源浪费或抑尘效果不理想。特别是矿山爆破粉尘由于与道路具有一定的距离，爆破粉尘何时到达，以及到达那部分道路都受浓雾、降水、风向等天气因素影响，人工控制洒水不仅难以有效抑尘，而且往往会造成水资源浪费。当然，现有技术中也有在道路旁间隔设置若干带有粉尘浓度传感器及控制系统的喷淋装置，通过控制系统监测粉尘浓度传感器并与预设值比对，从而自动实现喷淋抑尘。虽然抑尘效果好且省水，但由于每一个喷淋装置都需要有粉尘浓度传感器及控制系统，使得喷淋装置的成本较高且后期维护困难；而且爆破粉尘到达喷淋装置时厚度往往超过喷淋的高度，造成爆破粉尘的降尘效果有限。

技术实现思路

1、根据现有技术的不足，本申请提供一种结构简单、抑尘效率好、成本低、便于维护的基于粉尘浓度监测的矿山道路自动降尘系统。

2、本申请是这样实现的：包括自动喷洒装置、供水主管、供水支管、粉尘浓度传感器、报警装置、控制系统，所述供水主管与压力供水系统连接，所述矿山道路的一侧或两侧沿长度方向间隔设有若干根供水支管，所述供水支管通过电磁阀ⅰ与供水主管连通，所述自动喷洒装置间隔设置于供水支管侧的矿山道路边，所述自动喷洒装置上部设置有与供水支管连通的喷淋头，所述粉尘浓度传感器及报警装置固定设置于供水支管前端和/或后端对应的自动喷洒装置上，所述粉尘浓度传感器的信号输出端与控制系统的信号输入端电连接，所述控制系统的输出端分别与报警装置及电磁阀ⅰ的控制端电连接。

3、本申请的有益效果：

4、1、本申请通过在矿山道路旁分段设置供水支管并通过电磁阀ⅰ连通供水主管，然后沿供水支管间隔设置带有喷淋头的自动喷洒装置，同时还在自动喷洒装置上设置粉尘浓度传感器及报警装置，控制系统读取粉尘浓度传感器的粉尘浓度数据，对道路的启尘条件进行判断，从而可实现所在矿山道路的自动启停喷淋降尘，达到启尘与抑尘同步的效果，避免了分时段或人工控制喷洒的不足，特别适用于矿山运输道路等适合固定喷洒防尘的场所。

5、2、本申请在供水支管前端和/或后端对应的自动喷洒装置上设置粉尘浓度传感器及报警装置，并在供水支管设置与控制系统电连接的电磁阀ⅰ，从而可在控制系统的自动控制下实现分段适时喷淋，不仅可有的放矢的实现降尘，而相较整条路面同时喷淋节约了用水，且每一段设置一套粉尘浓度传感器、报警装置、电磁阀ⅰ及控制系统的方式，相较现有的每一喷淋装置都设置粉尘浓度传感器及控制系统的结构，节约了成本及降低了后期维护工作量。

6、3、本申请特别针对爆破粉尘尘头高的实际，在喷淋头的上方增加水雾喷头及其电磁阀ⅱ、水雾支管等连接、控制结构，从而在粉尘浓度传感器与控制系统的共同作用下，不仅相较现有的道路自动喷淋系统可有效抑制爆破粉尘的扩散，而且还节约水资源。

7、综上所述，本申请有结构简单、抑尘效率好、成本低、便于维护的特点。

技术特征：

1.一种基于粉尘浓度监测的矿山道路自动降尘系统，其特征在于包括自动喷洒装置（1）、供水主管（2）、供水支管（3）、粉尘浓度传感器（4）、报警装置（5）、控制系统，所述供水主管（2）与压力供水系统连接，所述矿山道路的一侧或两侧沿长度方向间隔设有若干根供水支管（3），所述供水支管（3）通过电磁阀ⅰ（6）与供水主管（2）连通，所述自动喷洒装置（1）间隔设置于供水支管（3）侧的矿山道路边，所述自动喷洒装置（1）上部设置有与供水支管（3）连通的喷淋头（101），所述粉尘浓度传感器（4）及报警装置（5）固定设置于供水支管（3）前端和/或后端对应的自动喷洒装置（1）上，所述粉尘浓度传感器（4）的信号输出端与控制系统的信号输入端电连接，所述控制系统的输出端分别与报警装置（5）及电磁阀ⅰ（6）的控制端电连接。

2.根据权利要求1所述基于粉尘浓度监测的矿山道路自动降尘系统，其特征在于所述自动喷洒装置（1）包括可固定设置于矿山道路侧的支撑杆（102），所述喷淋头（101）固定设置于支撑杆（102）的上部，所述粉尘浓度传感器（4）及报警装置（5）固定设置于供水支管（3）前端和/或后端对应的支撑杆（102）上，所述支撑杆（102）中部设置有连通喷淋头（101）与供水支管（3）的喷淋管道。

3.根据权利要求2所述基于粉尘浓度监测的矿山道路自动降尘系统，其特征在于所述喷淋头（101）为倾斜指向下方的球弧形结构且均布有若干喷淋口，相邻支撑杆（102）以喷淋头（101）的喷洒半径区域可以重叠覆盖主要路面进行布设。

4.根据权利要求3所述基于粉尘浓度监测的矿山道路自动降尘系统，其特征在于所述支撑杆（102）的上部在喷淋头（101）的上方还固定设置有水雾喷头（103），所述矿山道路在供水支管（3）侧还平行设置有等长的雾化支管（7），所述雾化支管（7）通过电磁阀ⅱ（8）与供水主管（2）连通，所述控制系统的输出端还与电磁阀ⅱ（8）的控制端电连接。

5.根据权利要求4所述基于粉尘浓度监测的矿山道路自动降尘系统，其特征在于所述水雾喷头（103）为倾斜指向上方的球弧形结构且均布有若干雾化口，所述雾化支管（7）上还串联有过滤器（9），所述撑杆（102）中部还设置有连通水雾喷头（103）与雾化支管（7）的雾化管道。

6.根据权利要求4或5所述基于粉尘浓度监测的矿山道路自动降尘系统，其特征在于所述矿山道路沿长度方向的每一根或间隔至少一根供水支管（3）的前端和/或后端对应的支撑杆（102）底端设置有振动传感器（10），所述振动传感器（10）的信号输出端与控制系统的信号输入端电连接。

7.根据权利要求6所述基于粉尘浓度监测的矿山道路自动降尘系统，其特征在于所述自动喷洒装置（1）还包括可移动的设置在矿山道路侧的固定底座（104），所述支撑杆（102）的底部固定在固定底座（104）上，所述固定底座（104）内设置有连通喷淋管道与供水支管（3）以及连通雾化管道与雾化支管（7）的通道。

8.根据权利要求6所述基于粉尘浓度监测的矿山道路自动降尘系统，其特征在于所述矿山道路沿长度方向的每一根或间隔至少一根供水支管（3）的前端和/或后端对应的支撑杆（102）底端设置有风向传感器（11），所述风向传感器（11）的信号输出端与控制系统的信号输入端电连接。

9.根据权利要求6所述基于粉尘浓度监测的矿山道路自动降尘系统，其特征在于设置有粉尘浓度传感器（4）及报警装置（5）的支撑杆（102）顶端还设置有太阳能发电系统和/或风力发电系统，所述粉尘浓度传感器（4）及报警装置（5）的供电端分别与太阳能发电系统和/或风力发电系统的配电端电连接。

10.根据权利要求6所述基于粉尘浓度监测的矿山道路自动降尘系统，其特征在于所述矿山道路沿长度方向的每一根或间隔至少一根供水支管（3）的前端和/或后端对应的支撑杆（102）顶端设置有雷达监测仪，所述雷达监测仪的信号输出端与控制系统的信号输入端电连接。

技术总结
本申请公开一种基于粉尘浓度监测的矿山道路自动降尘系统，供水主管与压力供水系统连接，矿山道路侧间隔设若干经电磁阀Ⅰ与供水主管连通的供水支管，自动喷洒装置沿供水支管间隔设置且上部设有喷淋头，粉尘浓度传感器及报警装置固定在供水支管前端和/或后端的自动喷洒装置上，粉尘浓度传感器、报警装置及电磁阀Ⅰ分别与与控制系统电连接。本申请在矿山道路旁分段设置供水支管并通过电磁阀Ⅰ连通供水主管，然后沿供水支管间隔设置带有喷淋头的自动喷洒装置，同时还设置粉尘浓度传感器及报警装置，通过控制系统根据粉尘浓度判断喷淋条件，从而可实现分段自动喷淋降尘，具有结构简单、抑尘效率好、成本低、便于维护的特点。

技术研发人员：冯兴隆,张智宇,吴练荣,黄永辉,曾庆田,李洪超,刘明武,陈啸林,王启新,王建国,曾华,贾皓琦
受保护的技术使用者：云南迪庆有色金属有限责任公司
技术研发日：20230510
技术公布日：2024/2/1