大采高综采面粉尘分布规律及防治技术研究

为研究采煤作业时综采工作面各作业地点粉尘浓度分布规律，以红柳林煤矿25210综采工作面为研究对象，在25210综采工作面正常作业时，对采煤机下风侧、液压支架行人侧、主运输巷及回风巷等采煤区域各测点的全尘和呼尘浓度进行测试，研究采煤作业时各区域粉尘浓度占比以及呼尘占全尘比例，明确不同区域粉尘危害程度；基于现场粉尘浓度分布特征分析，提出针对不同区域粉尘的有效防治方法。结果表明：采煤机下风方向30 m范围内粉尘浓度仍超过200 mg/m³，液压支架行人侧作业点粉尘浓度大于90 mg/m³，远远高于国家标准；不同区域内呼尘占比差异较大，破碎机所在区域呼尘占比最高达95%。     

喷雾降尘机理的研究

为了更好地利用喷雾技术高效沉降煤矿生产中作业场所的高浓度粉尘，对喷雾降尘机理进行了深入研究.以煤矿井下回风巷道中沉降浮尘为研究对象，分析影响粉尘沉降效率的因素，建立了相应的数学模型，应用MATLAB软件绘制出粉尘沉降效率曲线.由此得出，水雾粒径越小降尘效率越高，但不同粒径的粉尘颗粒对应一个较佳的水雾粒度；当采用压力型雾化喷嘴沉降浮尘时，降尘效率主要取决于供水压力，不同粒径的粉尘需要的水压力不同，依据实际粉尘颗粒的分散度和降尘要求参照曲线图来选择合适的供水压力，可以达到更好的效果和经济效益.     

浅谈呼吸性粉尘

从呼吸性粉性提出的历史背景出发，对国内外各种不同的呼吸性粉尘定义进行分析，阐述了呼吸性粉尘这一概念在具有基本属性，并给出呼吸性粉尘的定义，同时对呼吸性粉尘的应用进行了阐述。     

不同通风方式及压风量下的掘进工作面风流粉尘分布规律研究

为解不同的通风方法和压风风量对掘进工作面粉尘分布规律的影响，建立了乌东煤矿西区掘进工作面的1∶1物理模型，利用Ansys Fluent软件对压入式、混合式通风条件下的掘进工作面粉尘运移情况进行数值模拟；在混合式通风条件下改变压风量，观察粉尘扩散的规律。结果表明：压入式通风无法有效控制粉尘运移，而混合式通风的情况下粉尘得到了有效的控制；不同的压风量会产生不同的控尘效果；当压风量为150～250 m³/min时，压风量过小，导致粉尘堆积在巷道前部；而压风量为350 m³/min以上时，因为压风量过大，导致粉尘在被除尘风机净化前就被风流裹挟扩散至巷道后部，使得控尘效果较差；当压风量为300 m³/min时，控尘效果最佳，高浓度粉尘被控制在巷道距离迎头25 m内。     

切实提高对粉尘致尘肺病危害的认识

在国民经济建设过程中，有许多产业和一些产业的重要环节，都有不同理化性质的粉尘产生。而且和产尘的物质、生产方式和破碎方式有关．从我们煤矿来看，生产性粉尘的来源，主要是井下开采的巷道掘进和采煤过程以及露天开采的剥离、电铲挖掘煤岩运输，其中以井下凿岩和采煤工序产生的粉尘为最多．近几年来，随着机械化程度的提高，粉尘的产生量也随着增多．据山西统配     

矿物粉尘对人体体表微生态系统平衡影响研究

通过对6种矿物粉尘主要化学成分的分析，以及它们与表皮葡萄球菌的相互作用后各培养液中菌落数、pH值、葡萄糖(GLU)以及电解质等的变化的测试，来比较粉尘的化学成分及物理性状对试验目标菌生长的影响。同时做SEM分析，对粉尘与细菌的作用过程中细菌形态和界面作用情况进行了研究。结果表明，所选各种矿物粉尘对细菌的影响程度不同，含Ca^2 或Mg^2 高的DJ-20#和DJ-22#粉尘具有明显的促进细菌生长的作用，而DJ-50则存在一定的抑制作用。由此我们可以看出，矿物粉尘对人体正常菌株生长的影响与粉尘本身的化学成分及物理性状相关，适量含Ca^2 或Mg^2 高的碱性矿物粉尘能促进细菌的生长。     

经济适用的喷砂除尘设施

针对喷砂作业的粉尘性质，介绍了集旋风除尘、巷道沉降和水雾吸附为一体的除尘设施，对不同粒径的粉尘进行有效清除，经济、适用。同时叙述了选择设施配套设备的理论依据和实际结果。     

巷道内粉尘对特高频电磁波传播特性的影响

根据瑞利散射规律分析了粉尘和雾滴对电磁波传输的衰减特性.研究表明：电磁波的传输衰减与粉尘颗粒的大小和分布无关；衰减随着电磁波的频率升高以及粉尘浓度、雾滴含水量的增大而增大；粉尘颗粒的形状和空间取向决定交叉极化分辨率的大小，分辨率越高，不同极化波之间的相互干扰就越大.但电磁波在特高频频段时，在限定的浓度范围内，粉尘颗粒在各个方面对电磁波传输的衰减都很小，与巷道内其它因素引起的衰减相比是非常小的.     

工作面粉尘污染状况研究

用CXF-2F型个体可吸入粉尘采样器对工作面各工种多班测量确定作业人员平均吸尘情况，得出上巷工作人员受粉尘危害最严重，每班吸尘量达到407 mg，平均接触呼吸性粉尘尘浓度达424 mg/m³.用AFC-20A型粉尘测定仪，定点监测不同生产状况下粉尘浓度，在实际生产过程中，粉尘浓度基本在1 000 mg/m³以下；通过加强管理可以使全尘浓度控制在300 mg/m³，呼吸性粉尘浓度在100 mg/m³以内.     

电荷法测量粉尘密度的试验研究

为了研制新型电荷法测量粉尘密度的传感器,基于静电测试原理,采用自行建立的试验系统研究了棒状、内环状和外环状3种探头在不同粉尘密度下产生电荷的关系,找出了适合煤矿使用的电荷探头,并考察了该探头在不同风速和粉尘粒径条件下对其产生电荷的影响,结果表明:3种探头均是随着粉尘密度的升高,产生的电荷增大,并呈线性关系;棒状探头比内环状、外环状探头灵敏度高,更适合煤矿粉尘密度测量;同时,通过对棒状探头在不同风速和粉尘粒径条件下测试,得出:风速不同,粉尘密度与其产生电荷的线性关系不同,5~7 m/s范围内,风速越高,线性相关性越好,越有助于粉尘密度的准确测量;粉尘粒径变化对棒状探头测量粉尘密度影响不大.     

矿井粉尘扩散系数及其规律

在研究影响费克扩散定律各因素的基础上,经过推导,得到了粉尘扩散系数的表达式.分析表达式得到了影响矿井粉尘扩散系数的主要因素,并研究了影响因素对于粉尘扩散系数和粉尘浓度的作用规律.研究结果表明:矿井粉尘扩散系数受温度和粉尘粒径的影响,温度影响较小.粒径越小,扩散系数越大,粉尘扩散越快,粒径小于1μm的粉尘这一趋势更为明显.研究对于矿井采取粉尘防治措施具有一定的参考价值.     

分维数与粉尘吸湿速度之间的关系

首先运用分形判据对粉尘的概率密度分布函数在对数坐标轴下是否为直线来判断粉尘的分形特征，再用回归法求得粉尘的粒径与质量的拟合曲线的相关系数，从而证实了分形判据的结论，通过该曲线的外引可得出在某一粒径范围内粉尘质量所占的比例，曲线的斜率越小（维数越大，粉尘分布就越均匀，细粉尘所占的比例也就越大，危害也越大.运用最小二乘法求得分形维数，并通过实验求得粉尘的湿润速度，得出了分维数越大粉尘的湿润速率越小的结论.     

长距离掘进巷道爆破粉尘分布分析

为了解金属矿掘进爆破后粉尘粒子的空间运移规律,从而确定除尘技术参数、改善除尘效果、提高降尘效率,以某金属矿为例,在1100斜坡道掘进面开展爆破粉尘运移及粉尘浓度时间变化实验,实测巷道沿程粉尘沉降、空间粒度分布情况,定点监测爆破过程粉尘浓度随时间变化。实验结果表明：对于工作面不同粒径粉尘颗粒比例随着距工作面的距离增加,沉降及空间分布显现不同的变化趋势,粉尘浓度在爆破后经历40 min,甚至50 min以上仍远远超过规定的粉尘浓度。颗粒比例随粒径增大而减小,悬浮在空间的粉尘分散度分布较为一致。     

硫化矿尘层氧化自热初始温度试验研究

为研究硫化矿尘氧化自热的影响因素,以硫化矿尘层氧化自热温度和产生二氧化硫时的内部温度为指标,以硫化矿尘的含硫量、矿尘层厚度和矿尘粒径为自变量,进行3因素3水平正交试验获得硫化矿尘层开始氧化自热时的初始温度和产生二氧化硫时的内部温度,利用灰色系统理论分别计算影响因素对单目标函数的关联系数和多目标函数的关联度,将多目标转换为以关联度为目标的单目标进一步计算各影响因素的平均关联度,从而得出硫化矿尘最易发生氧化自热的条件,为高硫矿山安全生产提供依据。     

煤矿井下高压喷雾雾化特性及其降尘效果实验研究

为分析煤矿井下高压喷雾雾化特性及其降尘效果,采用自行设计的喷雾降尘实验系统,对井下常用的螺旋型压力喷嘴在不同压力下的雾化特性及其降尘效果进行了系统的实验研究。结果表明：① 随着喷雾压力的提高,喷嘴流量不断增加,而雾化锥角不断减小。② 喷雾所形成的雾粒的粒径随着喷雾压力的增加而减小,但当压力增大至8 MPa时,继续增加压力,减小幅度有所减缓。③ 随着喷雾压力的增加,全尘和呼吸性粉尘降尘效率均不断增加。当喷雾压力增加至8 MPa后,若继续提高喷雾压力,降尘效率提高不明显。④ 依靠增加喷雾压力来提高降尘效率（特别针对呼吸性粉尘）具有一定的局限性,对于实验所选用的喷嘴喷雾压力选用8 MPa较为合理。⑤ 喷雾所产生的雾粒,对于跟雾粒平均粒径接近的粉尘颗粒降尘效果最好;对于粒径小于雾粒平均粒径的粉尘颗粒,降尘效率随着粉尘粒径的减小而减小;而对于大于雾粒平均粒径的粉尘颗粒,降尘效率随着粉尘粒径的增加而略有下降。     

某铅锌矿巷道型采场粉尘扩散特性研究

为了掌握局部通风的长抽长压式巷道型采场在凿岩作业时粉尘颗粒扩散特性研究,获取合理的通风除尘参数,以某铅锌矿巷道型采场为研究背景,依据相似理论基本原理,建立巷道型采场相似实验模型。对采场模型及现场进行风流特性试验,研究了不同工况点下采场风流变化特性;不同风速下采场模型粉尘浓度及分散度试验;分析不同工况点对粉尘浓度及分散度影响程度。结果表明：采场流场在不同风速下,当粉尘颗粒从模型工作面位置进入采场模型后,发现粉尘颗粒粒径大小位移距离会发生明显变化,当工况点风速为0.75 m/s时,工作面粉尘浓度最高为76.4 mg/m3,大部分粉尘颗粒粒径小于10 um,粉尘平均分散度为66.29%,粉尘粒径分散度主要集中在小于2 um,与现场实测结果吻合,说明此工况粉尘颗粒沉降效果最佳。     

济北矿区煤尘层最低着火温度变化规律分析

为了探究埋深、粒径对煤尘层最低着火温度的影响,选取济北矿区煤样,在对深部煤层物化性质研究的基础上,通过热板实验测得不同埋深、粒径的煤最低着火温度。结果表明:在实验温度范围内,煤尘层厚度为5mm,埋深增加,其挥发分含量上升,由33.65%增至38.9%,煤尘层最低着火温度从330℃降至270℃,煤尘层着火现象用肉眼可观测到。随煤样粒径不断减小,不同埋深煤样的煤尘层最低着火温度明显减小,在煤尘层同为5mm时,随煤样粒径由180μm逐渐减小到75μm,3种不同埋深煤样煤尘层最低着火温度分别减小了16%、19%、25%,差异显著。     

基于Logistic统计方法的煤粉爆炸下限研究

粉尘云爆炸下限是表征粉尘易燃易爆危险性的主要参数,相对精确地测试并表示粉尘云爆炸下限对评估和预防粉尘爆炸灾害是十分重要的。基于统计分析的Logistic回归模型,应用以概率表示粉尘云爆炸下限的计算方法,在20 L球形爆炸罐中对不同粒径的煤粉-空气混合物进行爆炸下限测试实验,利用SPSS统计分析软件计算得到不同粒径、不同实验次数下煤粉点火成功概率-浓度分布曲线,结果表明不同点火概率下的爆炸下限均随粒径的减小而呈现逐渐减小的趋势,且粉尘粒径越小,点火成功概率从p=10%增至p=90%的浓度区间越窄,即其燃爆特性越稳定。实验次数对爆炸下限概率分布存在影响,实验次数越多,爆炸下限概率分布的浓度区间越窄,但点火概率为50%的浓度值与实验次数无关,是研究粉尘爆炸下限的关键值。与其他计算方法的结果相比,以概率表示特定物质的爆炸下限更符合实际情况,更能满足不同生产环境对安全控制的需要。     

掘进工作面高压喷雾降尘的机理分析

针对目前掘进工作面的粉尘浓度过高的原因进行了分析,对掘进工作面产尘机理以及常规喷雾降尘机理进行了研究;同时对雾流中雾粒的粒度和分散性与实际的降尘效果进行了研究,得出在不同的压力下喷雾雾流的形式,进一步体现出高压喷雾在降尘技术中的优势。     

煤尘着火温度与其粒径的关系研究

通过测定不同粒径范围下煤尘层和煤尘云的最低着火温度,得到如下结果:煤尘层和煤尘云的最低着火温度随着煤尘粒径的减小而降低;煤尘层的最低着火温度随煤尘层厚度的增大而降低;同一粒径范围内,煤尘层的最低着火温度低于煤尘云的最低着火温度。分析了煤尘层着火温度与煤尘云最低着火温度概念上的区别,对煤矿防尘工作提出有效建议。