机载压缩空气泡沫降尘技术研究与实践

针对目前掘进工作面粉尘治理效果不佳的现状,研制了机载压缩空气泡沫除尘系统.该系统包括高压气源、高压水源、混合器、喷头、高压水管等部分.通过实验,研究确定了泡沫除尘剂的成分、气液混合器的结构、最佳曝气面积以及喷头类型.在现场进行了安装测试,结果表明全尘除尘效率达到93%,呼吸性粉尘的除尘效率达到87%,具有良好的使用效果.     

矿用泡沫降尘剂的试验研究

根据泡沫降尘技术对泡沫降尘剂的要求,采用泡沫扫描仪和沉降方法,研究了4种活性试剂在不同浓度时的起泡性能、润湿性能和泡沫稳定性。试验结果表明:L3的起泡性能最好,SD12的润湿性最优,AP的半衰期最短。综合考虑降尘泡沫的性能要求,SD12最适宜用作泡沫降尘剂,或进行复配以提高其性能,泡沫降尘剂的最优添加浓度为0.5%。     

矿用泡沫降尘剂试验研究

改进泡沫降尘剂的起泡性能、湿润性能及稳泡性能是改进泡沫除尘技术的主要方向。以对比试验的方法,比较传统泡沫降尘剂与改良后的新型泡沫降尘剂的发泡能力,并测试新型发泡剂的稳泡能力、润湿能力,通过多次正交复配试验确定最优复配方案。选取8种常见的表面活性试剂,用Magnetic stirring法和改进的Ross-Miles法研究其起泡性能及泡沫稳定性,使用沉降法测定湿润性能,最终得出起泡率高、湿润性好且稳定时间长的最佳复配方案,发泡率达到17.67倍。     

矿用泡沫降尘器研制及泡沫试剂研究

为了降低井下工作面粉尘的浓度,提出了一种以井下压风管道提供高压空气为动力的节能式高倍数泡沫降尘器,相比于其他泡沫降尘器,它可使气-液充分混合并产生大量泡沫,且节能节水。同时依据协同特性原理,通过采用复配和正交试验配制出了一种环保型泡沫试剂,它具有稳定性高,捕尘能力强,对工作人员无伤害等优点。通过现场测得,该降尘系统对全尘的降尘率是93%,对呼吸性粉尘的降尘效率是79%。     

泡沫降尘技术的发展及关键问题

从基础研究和应用实践2个方面系统总结了泡沫降尘技术的发展,深入探讨了泡沫降尘技术现阶段面临的问题,如泡沫降尘微观机理不清、高效泡沫药剂优选方法稀缺、泡沫精细喷射工艺发展滞后等,并展望了该技术的发展方向。     

泡沫降尘技术在转载点的应用

通过研究降尘泡沫的特点和转载点粉尘的产生机理,有针对性地设计了泡沫降尘的工艺流程。最后根据平顶山一矿明斜井机头转载点的实际情况,构建了转载点泡沫降尘系统,通过在煤仓上方安装能产生大角度的扇形泡沫喷头,覆盖产尘点,阻断粉尘扩散通道,取得了良好的效果,数据显示,泡沫降尘效率可达89.73%,对呼吸性粉尘的降尘效率也达到了83.75%,同时,降尘后悬浮空气的平均全尘浓度为6.32mg/m3,呼吸性粉尘平均浓度为4.64mg/m3,符合国家标准,降尘效果非常明显。     

液压支架用液压液泡沫性能研究

为解决乳化液箱中泡沫过多的问题,参照乳化液泵站系统和工况条件,设计了液压液泡沫性能试验装置。研究了运行时间、流量、浓度和管口位置对液压液泡沫性能的影响。分析了剧烈运动体系下泡沫消除与表面张力间的关系。实验证明:回液流量大易引发回液产生泡沫;当回液管口处于液面以下,配液质量浓度为3%~5%时,回液产生的泡沫较少。     

超生雾化降尘研究及应用

为解决某矿破碎筛分车间粉尘污染问题,采用喷嘴雾化理论设计喷嘴雾化降尘实验,并根据实验结果在该矿破碎筛分车间应用了超声雾化降尘技术。实验及应用结果表明：超声雾化发生器的液体雾化装置,气体辅助雾化装置和雾束形成器的几何结构影响喷雾的雾化参数与流量特性,液体雾化器与气体辅助雾化装置影响液体初次破碎与雾化,雾束形成器影响雾滴的二次破碎与约束液束形态;超声雾化发生器的气液比与气液压力比存在幂函数关系,幂指数为-1.09;雾滴粒径越小,雾滴的降尘效率越高,当雾滴D50为23 μm时,雾滴的降尘效率在94%以上;在破碎筛分车间振动筛给料皮带和筛上皮带受料点布置超声雾化发生器,超声雾化发生器开启后,车间内粉尘浓度降低至586～10.54 mg/m3,降尘效率在71.38%以上。     

泡沫降尘技术在胡家河煤矿的应用

由于胡家河煤矿采用综合机械化掘进,工作面产尘量相对过大,传统的除尘方式已经不能满足需要,简便、高效的新型除尘方式的应用势在必行,而泡沫降尘技术的应用很好地弥补了传统降尘方法的不足。利用井下已有的压水和压缩风流为动力,通过添加器添加发泡剂,经与发泡器产生高性能泡沫,并喷射至产尘点,捕捉粉尘,从而达到降尘效果。应用泡沫降尘技术后降尘效果显著,值得推广应用。     

泡沫降尘技术在枣庄滨湖煤矿的实验研究

降尘泡沫作为一种新兴的除尘工艺,具有优良的润湿性、覆盖性和黏附性,泡沫与粉尘之间存在的各种效应之间相辅相成,强化了泡沫降尘效率;设计的泡沫降尘工艺,利用井下已有的高压水和压缩风流为动力,通过添加器添加发泡剂,经与发泡器产生高性能泡沫,最后经喷头喷洒至掘进面,进行降尘。通过滨湖煤矿掘进面的现场测试,得出了采用泡沫降尘技术,降尘效率高可达80%,降尘后能见度在6m以上,降尘效果非常明显。     

基于正交试验分析影响泡沫玻璃性能的主要因素

材料配比和烧制工艺均会对泡沫玻璃的性能产生较大影响。以碳酸钠掺量、粉煤灰掺量、发泡温度和发泡时间为主要因素,设计4因素3水平的正交试验,研究各因素对泡沫玻璃抗压强度和导热系数的影响。当粉煤灰掺量达到25%时,抗压强度显著提高;碳酸钠掺量和发泡时间分别为3%和30 min时,抗压强度达到最大;发泡温度对抗压强度的影响则不明显。当粉煤灰掺量、碳酸钠掺量、发泡时间和发泡温度分别在20%、3%、20 min和840℃时,导热系数最小。粉煤灰掺量在4个因素中对抗压强度和导热系数两个指标的影响均最显著,在设计泡沫玻璃配合比时,首先要确定合理的粉煤灰掺量。     

露天矿内粉尘聚集机理及影响因素分析

采用计算流体力学等方法,研究了露天矿矿坑几何尺寸特点和逆温现象对露天矿粉尘聚集的影响。研究结果表明：逆温现象阻碍了露天矿矿坑内产生的粉尘向外扩散,是露天矿粉尘污染高发的重要原因;逆温现象的形成机理能较好地解释露天矿粉尘浓度冬春季高而夏秋季低的现象;利用Froude数评价逆温现象对露天矿粉尘扩散的影响,通过敏感性分析可以得出逆温强度是决定露天矿粉尘聚集最主要的影响因素;当逆温现象多发导致矿坑内粉尘扩散不出去时,仅降低某作业环节的粉尘排放量不能避免矿坑粉尘污染的发生。治理露天矿粉尘污染需要从全矿角度出发,结合逆温现象的特点来重新安排矿区整体的降尘抑尘作业,才能控制粉尘浓度的升高。     

掘进巷道中泡沫除尘技术试验研究

为降低掘进工作面粉尘浓度,分析了泡沫除尘机理和除尘剂的配方要求,通过相似模型试验研制了泡沫发生器的结构,并分析了其性能。在发泡条件一定的条件下,通过试验找出了发泡量、发泡风压以及供液量之间的最佳关系。试验表明,在供液量一定下,发泡量随着发泡风压的加大而加大,最优风压为0.4～0.5 MPa;在发泡风压一定下,发泡量随着供液量的增加而增加,当达到一定值时发泡量将不在增加,此时再加大供液量,发泡器中的残液将增多。现场应用表明：该技术除尘效果好,对全尘的除尘率在90%以上,可以有效降低巷道中的粉尘浓度。     

常村矿选煤厂降尘实践

介绍了选煤厂降尘的重要性，对煤尘的来源进行了分析，设计制造了一种新型除尘器，并提出了一系列的降尘措施。     

掘进工作面高倍数泡沫降尘器研制与应用

为了提高掘进时的降尘效果,提出了兼具水喷雾和化学抑尘优点的高倍数泡沫降尘器。通过对该降尘器的性能分析,得到降尘器的最佳发泡风压为0.55 MPa;最佳泡沫试剂浓度为2.5%。通过现场实践表明,该泡沫降尘技术对全尘的降尘率是传统水雾降尘技术的2.3倍,对呼吸性粉尘的降尘率是传统水雾降尘技术的2.8倍,降尘效果十分显著。     

煤矿用高分子充填密闭泡沫材料制泡关键技术研究

发泡剂和稳泡剂是影响高分子充填密闭泡沫材料性能的关键。选用发泡剂M1、M2、水,稳泡剂N及辅料制备该泡沫材料,实验测试了其密度、压缩强度、泡孔结构等技术指标。结果表明,相同用量时发泡剂M2的发泡效果优于M1和水;随稳泡剂N用量的增加,泡沫体的孔径减小,闭孔率增大,但超过一定范围继续增加用量效果不明显,甚至会产生塌泡现象;泡沫体密度约为35kg/m3时,压缩强度随着孔径增加先减小后增大,随着闭孔率增加逐渐增大。     

AHP在煤矿安全培训重点影响因素分析中的应用

建立了基于AHP的煤矿安全培训分析体系,通过分析,发现培训的内容、教学管理以及教学手段是影响整个煤矿安全培训的主要因素,同时表明,AHP是分析煤矿安全培训的有效手段之一,可以为煤矿安全培训体系评价以及改善措施的制定,提供科学的指导。     

雾化水降尘及应用效果分析

结合平煤集团天安四矿的煤尘防治工作，分析了煤矿本煤层打钻防尘的现状及存在问题，提出一种雾化水降尘新方法，取得了较好效果。     

基于DEMATEL的煤层气开采关键影响因素分析

引入决策实验室分析法从影响煤层气开采流程的4个过程分析主要因素并建立指标体系,构建模型,并以某区域煤层气开采为实证对象,通过计算各因素的影响度、被影响度、中心度和原因度,得到岩力学性质、煤层渗透率、井型选择、压裂强度等为该区域煤层气开采关键影响因素。