条缝型高压气流引射喷雾降尘装置的研制与应用

由于采掘工作面的喷雾受水压影响，特别是喷雾费用高、可靠性差、容易堵塞喷嘴和对呼吸性粉尘扑捉能力弱的情况，研究了工作面高压风流引射喷雾降尘技术。通过井下试验应用，并对使用效果进行测定，证实该技术是一整套效果好、适用性强的条缝型高压气流引射喷雾降尘技术。     

引射分级气动喷雾降尘技术研究及应用

为了贯彻实行“健康中国”战略,解决井下粉尘危害严重、传统湿式降尘手段能耗高、工效差的现实问题,提出了引射分级气动喷雾降尘技术,并研制了引射分级气动喷雾降尘装置。利用数值模拟分析了引射分级装置内部流场、速度场,通过搭建引射分级气动喷雾降尘试验平台开展吸风风速试验和降尘试验,进行了喷头选型以及引射结构模型设计,同时以吸风风速和试验降尘效果作为关键监测指标,探究了引射分级气动喷雾降尘装置的可行性。研究结果表明:引射分级装置内部形成引射气流且吸风口风流向喷雾处运移;引射分级雾幕降尘装置最优选择为SV980喷头搭配B型引射结构模型,吸尘口中心风速最高为1.27 m/s,吸尘口侧壁风速最高为1.53 m/s;B型引射结构模型总降尘效率、一级降尘效率、二级降尘效率分别达到83.9%、76.6%、7.4%,优于单一喷头及A型引射结构模型。现场试验表明:掘进司机位置处总粉尘和呼吸性粉尘的降尘效率分别为85.67%和81.02%,有效降低了井下粉尘浓度,保障了人员健康。     

高压喷雾引射降尘装置的理论与实验研究

针对我国综放工作面呼吸性粉尘浓度高且难于控制的实际情况,根据高压射流和空气动力学有关理论,提出了一种缩放喷管式高压喷务引射降尘装置,并对其工作机理作了深入分析;借助于计算流体动力学方法,从理论上系统地研究了喷雾装置的内部流动特性。计算结果表明,在经济有效的喷雾压力下,缩放喷管以丘里管方式工作;在适当的渐缩角、渐扩角、过渡圆弧和各段长度条件下,可获得最佳的引射效果,对主要结构参数优选后的喷雾引射装置地面实验和井下初步应用表明,在同等条件下,该装置引射含尘气流的能力接爱最高水平;对周围环境中呼吸性粉尘降尘率达到70％以上。     

采煤机高压气流引射喷雾装置的研制及应用

使用采煤机高压气流引射装置,通过增加喷雾的雾化效果和喷雾射流压力,对粉尘形成捕捉沉降和阻流沉降,进而提高降尘效果。该装置通过强磁铁吸附在采煤机机身上,在工作面内的高压风管和水管上引出分支连接在该装置的风、水接头上,使用也比较方便。采煤机高压气流引射装置的应用可取得良好的经济效益和社会效益。     

采煤机机载喷雾引射除尘装置的设计及应用

针对高煤公司井下采煤机截煤过程中,其机面与摇臂根部区域粉尘浓度过高,危害较大情况,设计了一种基于喷雾引射管的喷雾除尘装置,并探索了影响管实际引射风量大小的因素。应用结果表明：机载喷雾引射除尘装置能有效降低采煤机顺风和逆风区域的粉尘浓度,对比之前呼尘平均降尘率达59.58%,大幅度提高除尘效率。     

基于引射喷雾和挡尘帘的采煤机含尘气流控制技术研究

针对采煤机逆风割煤时司机处粉尘污染严重的问题,在分析粉尘产生及其运移规律的基础上,根据喷雾射流的有关理论,提出了一种利用引射喷雾和挡尘帘来控制采煤机含尘气流的技术措施,并通过理论分析和现场试验对其控制原理和效果进行了研究。研究结果表明,在最佳参数条件下,该技术能有效控制采煤机含尘气流沿煤壁侧运移,可将综采工作面人行道一侧司机处的总粉尘和呼吸性粉尘质量浓度分别降低91.3%和88.5%。     

采掘面风水喷雾降尘技术试验与应用

目前，翟镇煤矿回采面的主要设备配置为4MG200-W1型采煤机，煤机喷雾装置采用的均是负压喷雾，使用效果较好，但是喷雾占用设备多，租赁费、电费等成本较高，并且在煤层较厚、片帮严重的地段，片落的煤矸石易将喷雾箱堵塞，在防尘水水质较差时，易造成喷头堵塞等状况。     

采煤机机载喷雾引射除尘技术及装备的研究

针对3 m左右采高综采工作面使用采煤机喷雾控降尘措施时沿煤壁一侧运移的高浓度粉尘危害严重、机面安装电动除尘风机空间受限的问题,提出了一种利用喷雾引射作为动力进行集中抽尘净化的除尘措施,并采用测试分析的方法对喷雾引射风量、引射效率与喷管直径、喷管长度、喷嘴张角、喷雾水量、喷雾压力之间的关系进行了研究,在此基础上研制出一种高度小于300 mm的机载多管组合式喷雾引射除尘器,其抽吸风量和负压可达到200 m³/min和800 Pa以上,配合使用采煤机喷雾控降尘技术,可将采煤机逆风割煤时下风侧10 m处的呼吸性粉尘降尘效率提高至90%以上。     

综采面高压外喷雾降尘技术及其应用研究

高压喷雾装置因体积庞大、使用不便、成本较高、易于损坏、使用效果不佳等现状,而使其现场应用受到许多限制,针对这些弊端,研制了新型综采面高压过滤外喷雾系统.该系统包含增压水泵、水质过滤系统、减压阀、采煤机机载高压喷雾装置.通过实验室实验,获得了该系统适合综采面的工作参数,并根据此类参数,选择合适的工作面进行现场试验,测得采煤司机下风侧10m处总尘除尘效率达98%;采煤司机下风侧10m处呼吸性粉尘降尘效率达75%,通过对安装此系统前后除尘效率对比发现,除尘效果显著,说明该系统可有效抑制粉尘浓度,可明显改善井下工作面卫生条件和采煤机的运行环境,值得推广.     

采煤机机载喷雾引射除尘器的研究与应用

为提高采煤机截煤产尘的治理效果,针对采煤机机面及上风侧摇臂根部的高浓度含尘气流,依据水雾活塞的机理,设计喷雾引射管,组成喷雾引射除尘器。分析得出影响喷管引射风量的主要因素有喷雾压力、喷嘴类型、喉管直径和喉管长度。采用正交试验法对喷管引射风量的主要影响因素进行了试验研究。试验结果表明,随着喉管直径的增大,喷嘴类型成为喷管引射风量的主要影响因素;引射风量随喉管直径变大而出现跃升;同类型喷管,喉管长度对引射风量的影响不大;喉管直径宜采用?200 mm或?300 mm,喷嘴选择SD314,喷雾压力选择8 MPa。现场应用表明,采煤机司机下风侧10 m、20 m处的呼吸性粉尘浓度明显降低,降尘效率大于65.2%,工作面作业环境明显改善。     

大断面煤巷掘进工作面综掘机高压外喷雾降尘技术及装备的应用研究

针对王家岭煤矿综掘工作面原有综掘机外喷雾压力低、工作压力不能满足《煤矿安全规程》要求,以及降尘效率较低等问题,在分析大断面煤巷掘进工作面产尘特点的基础上,采用二次负压喷雾降尘技术对其进行改造,重点开展了综掘机高效喷雾降尘装置、喷雾降尘工艺参数,以及机载喷雾降尘系统配套工艺等方面的研究,最终提出适用于大断面煤巷掘进工作面的高压外喷雾降尘技术及工艺。应用结果表明,在最佳工艺参数条件下,综掘机司机位置的总粉尘和呼吸性粉尘单项降尘措施的降尘效率可分别由57.03%和51.83%提高至81.10%和76.90%,综合降尘效率可分别由94.39%和91.03%提高至97.85%和93.32%。     

综掘工作面粉尘运移规律及喷雾降尘技术

为优化9-2052巷掘进工作面作业环境,通过现场实测进行粉尘运移规律分析,得出粉尘浓度最大值出现在风流下方10 m以内的范围。基于粉尘浓度分布规律进行喷雾降尘方案设计,喷雾系统分为掘进机腰部以上和腰部以下区域,并在喷雾系统实施前后分别进行粉尘浓度测试。结果表明:高压喷雾系统实施后,综掘机司机处粉尘降低率大于80%,降尘效果显著。     

高压喷雾降尘的原理及其应用

本文论述了高压喷雾对非呼吸尘、呼吸尘的捕集机理及高压喷雾技术在采煤机上的实际使用效果，理论和实践表明，高压喷雾对降低煤矿井下总粉尘浓度及呼吸尘浓度都具有显著效果。     

横向风速和喷雾压力对降尘喷雾特性的影响

利用Fluent数值模拟软件对喷嘴喷雾特性参数进行定量分析,建立风速为2 m/s、喷雾压力分别为8.0、10.0、12.5 MPa,以及喷雾压力为8.0 MPa、风速分别为1、3 m/s共5种模拟方案,分析雾滴质量浓度的分布及雾滴速度。模拟结果表明：当横向风速由1 m/s增至3 m/s时,喷雾射程由4.0 m减至1.8 m,距喷嘴2 m的垂直平面上雾滴最高质量浓度由0.12 kg/m³降到0.03 kg/m³,表明风速越高,雾滴速度衰减越快,到达同一平面时的雾滴质量浓度及速度越小;当喷雾压力由8.0 MPa升至12.5 MPa时,喷雾射程由2.4 m增至3.0 m,距喷嘴2 m的垂直平面上雾滴最高质量浓度由0.08 kg/m³增至0.10 kg/m³,粒径小于25～30 μm的雾滴所占比例由70%增至90%,说明喷雾压力越高,喷雾效果越好,雾滴的抗风能力越强,到达同一平面时的雾滴粒径越小,雾滴质量浓度及速度越大。     

高压喷雾除尘系统在邢东矿综采工作面中的应用

随着机械化水平的不断提高,邢东矿综采工作面的产尘量越来越大,工作场所粉尘浓度居高不下,严重危害了职工的身心健康,矿井安全生产存在重大隐患。通过分析邢东矿综采工作面不同条件下粉尘运动的变化规律和喷雾系统的除尘机理,设计了综采工作面高压喷雾除尘系统。使用该除尘系统后,采煤机割煤时对于整个工作面平均全尘除尘效率达85%以上,呼吸性粉尘除尘效率可达75%以上;移架、放顶时平均全尘除尘效率达88%以上,呼吸性粉尘除尘效率达77%以上;回风巷水幕下风向5m处,其全尘除尘效率达98%,呼吸性粉尘除尘效率达95%。采用高压喷雾除尘系统在邢东矿综采工作面上防治粉尘取得了良好的效果。     

高压喷雾湿式振动纤维栅除尘技术研究

本文对高压喷雾和振动纤维栅的除尘机理进行了分析研究,通过对高压喷雾用水量、喷雾压力、纤维直径及横向间距、喷雾方向、纤维层数、纤维层间距等影响因素的对比研究,确定了高压喷雾纤维栅在综采面回风巷使用的最佳参数,研制了高压喷雾湿式振动纤维栅全断面除尘工艺。在东庞矿2219综采工作面进行了现场试验研究,纤维栅的全尘和呼尘除尘效率达到95%以上,取得了明显效果。     

高产尘强度采煤工作面逆风割煤粉尘综合治理技术研究

针对高产尘强度采煤工作面采煤机逆风割煤时的粉尘危害特点,以王家岭煤矿20106综采工作面为试验对象,遵循“先抑、后控、再降”的粉尘治理思路,采用采煤机高效喷雾抑尘、采煤机喷雾控降尘,以及采煤机下风侧浮游粉尘治理技术对粉尘进行综合治理,在快速湿润采煤机滚筒及垮落区域破碎煤体的同时,将含尘气流引至人行道一侧进行高效沉降,最终使逆风割煤时采煤机司机位置及采煤机下风侧10 m处的总粉尘降尘效率分别达到98.3%、97.6%,取得显著的降尘效果。     

高压引流喷射器设计

通过引流喷射管试验研究,指出试验条件下,引流喷射管的吸风效率与喷嘴及引流喷射管的结构与尺寸密切相关。引流喷射管的吸风量与喷嘴的耗水量成线性关系,喷射扩散角与水压力存在非线性关系。引流喷射器主要设计参数是吸风量,在结构参数一定的条件下,调整水压力可使引流喷射器工作在吸风效率最高的最佳状态。     

机采工作面喷雾降尘自动控制系统

利用固定在电气设备负荷侧线路上的红外线传感器控制电磁阀开关,进行远距离控制,实现喷雾装置自动洒水除尘。极大地改善工作面的灭尘效果,改善劳动环境,为防煤尘爆炸提供保证。