慈林山矿15206运输巷综掘工作面粉尘治理分析

为解决煤矿综掘工作面粉尘危害严重问题,分析了综掘工作面产尘特征,提出采用封闭式除尘技术治理粉尘。综掘工作面主要产尘源可分为掘进机截割产尘、作业工序产尘、振动产尘、压入式通风带入粉尘,掘进机截割产尘量占掘进面总量的85%。通过湿式振弦除尘风机吸入粉尘净化空气、附壁风筒形成旋转风幕控制粉尘扩散,在掘进机司机处全尘和呼尘降尘率分别达到87%和85%,在附壁风筒后方降尘率达到了90%。     

矿用掘进离心湿式风幕除尘系统

综掘工作面产尘最高的工序是刀具截割煤层,其截煤工序产尘量大,时间长.为了有效控制综掘工作面的粉尘,采用掘进机喷雾降尘系统和矿用掘进离心湿式风幕除尘系统结合,可以有效降低掘进工作面的粉尘浓度,极大地改善作业场所的劳动卫生条件.     

综掘工作面湿式除尘条件下尘雾耦合数值模拟

为了得到煤尘和喷雾液滴在风流作用下的运动规律,以某煤矿综掘工作面实际情况建立煤矿巷道及各主要设备几何模型,通过采用FLUENT软件的DPM模型对综掘工作面里的风流、煤尘和喷雾液滴进行耦合数值模拟。根据数值模拟结果得出:在长压短抽通风条件下配合附壁风筒使用的湿式除尘方法取得显著除尘效果,由附壁风筒出流的径向风流形成的风幕有效抑制了煤尘向巷道后方的运动;通过对瞬态结果的分析清晰知晓了煤尘和喷雾液滴的运移趋势;煤尘和喷雾液滴总体呈逐步向巷道后方扩散并逐渐被捕捉的趋势,且主要聚集在掘进机和截割面之间的区域,同时发现煤尘和喷雾液滴在30 s内逐渐减少,在掘进机司机处粒子浓度呈先急剧增加再逐步减少的规律。     

机掘工作面粉尘综合治理

机掘工作面由于采用截齿破煤,产尘量大大高于炮掘工作面。在瓦斯涌出量高的巷道掘进时,加大风量稀释巷道风流中的瓦斯,反而会使更多的煤尘飞扬,在使用掘进机内外喷雾和除尘风机的情况下,粉尘浓度仍然超标。通过采取综合防治措施,有效减少了掘进机割煤时的煤尘飞扬,对预防煤尘爆炸和保护职工的身体健康起到了重要作用。     

基于附壁风筒联合湿式除尘器的综掘工作面粉尘控制技术

针对陈四楼煤矿21007综掘工作面的生产强度和粉尘治理现状,提出在原有除尘措施基础上运用湿式除尘器联合附壁风筒的粉尘控制技术。附壁风筒的旋流作用可以有效减少综掘工作面粉尘扩散,并提高自激式水浴水膜除尘器对工作面含尘气流净化程度。现场应用数据显示,掘进机司机处除尘效率由60.7%提高到98%以上,除尘效果显著。     

抽出式通风综掘工作面粉尘分布规律的数值模拟研究

根据煤矿综掘工作面生产过程中粉尘污染严重的实际情况,利用数值模拟方法对抽出式通风综掘工作面进行了数值模型。通过对抽出式通风综掘工作面掘进机截割生产时产尘的模拟分析,得出了抽出式通风综掘工作面粉尘沿巷道通风风流的分布规律以及粉尘分布规律受风筒入风口位置、抽风量大小影响的变化规律。     

综掘工作面活性磁化水降尘技术与试验

为降低综掘工作面粉尘浓度,以大平煤业3111工作面回风顺槽综掘面为工程背景,分析了掘进面粉尘主要来源为掘进机截割破煤、巷道支护时采用的风钻工艺以及运输过程中的扬尘等。提出了采用活性磁化水进行综掘工作面降尘,并进行了工程试验。试验结果表明,活性磁化水喷雾时,综掘工作面全尘除尘效率82.21%,呼尘除尘效率80.87%。     

综掘工作面降尘效率影响因素试验研究

针对煤矿开采过程中综掘工作面产生大量粉尘的问题,在实验室建立了基于旋流通风的综掘工作面通风系统,并研究了旋流通风系统中压、抽风筒风口位置和压抽比等关键影响因素对综掘工作面降尘效率的影响.研究结果表明:综掘工作面旋流通风系统可在掘进机司机前方形成基本封闭整个巷道断面的旋流气幕,能有效防止粉尘向其他区域扩散.压抽比一定时,适当地按比例增加压入风量和抽出风量有利于改善旋流通风系统的降尘效果.对于断面积12 m2左右的巷道,合理的压、抽风筒风口至掘进工作面距离分别为17 m、2 m;合理的压抽比为0.9 ～1.2.     

高河煤矿掘进工作面干式除尘系统设计与应用

为降低掘进粉尘质量浓度,改善掘进工作面作业环境,针对掘进工作面粉尘治理难题,以高河煤矿w3306高抽巷为背景,设计了基于掘进工作面长压短抽通风方式的干式过滤除尘系统,通过分析掘进工作面现场环境与粉尘扩散规律,明确了压风风筒与抽风风筒的安装位置,并在压风风筒上安装控风风筒优化掘进工作面的风流布局,提升了干式过滤除尘系统的吸尘能力,提高了掘进工作面的降尘效果。现场应用结果显示：开启除尘系统后,掘进机司机位置的平均总尘、呼尘降尘率分别为97.67%和97.26%,二运机尾位置的平均总尘、呼尘降尘率分别为98.05%和97.58%,有效降低了掘进工作面的粉尘质量浓度。     

岩巷综掘工作面除尘风机应用与研究

旗山煤矿-850 m东二轨道大巷岩巷综掘工作面全长652 m,巷道设计规格(净)为宽4.4 m、高3.4 m,迎头配风量340 m3/min,岩石硬度大,采用德国进口LH1500型掘进机,在掘进过程中,为解决巷道岩尘大,除尘效率低,总粉尘、呼吸性粉尘严重超标问题,针对从德国进口LH1500型掘进机配套的原KCS-310LZ型矿用湿式除尘风机存在的缺陷,选用HCN250湿式除尘系统,其与综掘机组和掘进压入通风配套使用组成的长压短抽湿式除尘系统。该系统使用了附壁风筒和高效湿式除尘器,使之具有高收尘效率和高除尘效率,并使二者有机结合,同时也解决了KCS-310LZ型矿用湿式除尘风机存在的缺陷,达到了理想的除尘效果。     

综掘工作面粉尘的产生及运移规律研究

通过对综掘工作面粉尘浓度测试结果进行统计分析,探讨了掘进机司机位置粉尘浓度随滚筒割煤高度的变化规律,研究了工作面巷道内粉尘运移沉降及其横纵断面上的扩散规律,得出掘进机割顶煤产尘量最大、"三区"粉尘浓度分布不均,以及呼吸性粉尘所占比例较大且沉降困难等结论,并针对粉尘产生及运移规律提出了相应的粉尘防治建议与措施,为综掘工作面粉尘防治提供了最基础的参考依据。     

掘进工作面附壁风筒控尘特性研究

掘进工作面是矿尘产生的主要区域。附壁风筒通过分风降速形成隔断空气幕,可有效控制粉尘。本文基于气尘两相耦合物理模型分析了中小掘进工作面附壁风筒控尘效应。研究表明,附壁风筒可将高浓度粉尘控制在掘进工作面前狭小空间,最高粉尘浓度可达常规风筒的5.65倍,附壁风筒在风筒出口附近控尘率最高,进风侧自上而下控尘率逐渐降低,回风侧控尘率呈现相反规律;当附壁风筒距掘进工作面3～5 m时,掘进工作面二次扬尘及后方的旋涡区逐渐消失,巷道内粉尘浓度被控制在50 mg/m~3左右,控尘效果最佳。现场实践表明,采用附壁风筒后,中小掘进工作面除尘风机在掘进机司机处和回风侧的除尘效率分别提高了29.4%和36.1%,控尘、除尘联用效果显著。     

综掘工作面压风分流控除尘技术研究与应用

为解决综掘工作面粉尘污染问题,掌握工作面长压通风分流控尘与短抽除尘参数最佳匹配关系,实现最大程度降低工作面粉尘浓度。本文以王家岭煤矿高产尘综掘工作面为研究背景,通过建立CFD计算模型,对比研究综掘工作面不同轴径向出风比的控尘效果,得到有效控尘参数范围,再结合现场实际应用进行验证分析,以此得到最佳控除尘工艺匹配参数。研究结果表明:在增加附壁风筒控尘后,在掘进机尾部形成沿巷道壁螺旋前进的新鲜风流透明风墙,能够将粉尘控制在工作面前部区域;在轴径向出风比为1∶3时,粉尘被控制在前部4 m范围内较小区域,并能满足掘进工作面最低风速要求,对掘进工作面前部粉尘控制作用明显。通过现场对比应用,当轴径向出风比为1∶3时,控降尘效果最佳,司机位置与掘进机尾5 m的总粉尘和呼吸性粉尘浓度可分别降低到26.1 mg/m3和12.7 mg/m3以内,其中控尘效率达到80%以上,总体控降尘效率达93%以上,降尘效果明显,有效缓解综掘工作面粉尘污染,减少了职业危害。     

综掘工作面混合式通风及三级除尘治理粉尘技术

针对掘进工作面掘进机掘进过程中产生大量粉尘问题,以岱庄煤矿20601综掘工作面为例,研究提出基于混合式通风及三级除尘原理的综掘工作面粉尘治理技术。实践结果表明,该粉尘治理技术实施效果良好,掘进工作面粉尘得到了有效控制,作业环境明显改善,为工作面安全生产提供了保障。     

综掘机割煤产尘运移规律研究及其应用

选取山西中煤华晋某煤矿20105辅助运输巷综掘工作面作为研究对象,采用数值模拟和现场测试两种方法得到了生产作业时掘进工作面的粉尘浓度分布,并分析总结出综掘机割煤产尘的运移规律。提出采用煤层注水、高压外喷雾、调整风筒位置、控尘和除尘器抽尘净化、布置捕尘网等措施,进行粉尘综合治理,现场应用结果表明,掘进机司机处及机身后10 m处总粉尘的综合降尘效率分别达到96.2%和98.2%。     

基于DPM模型的掘进工作面粉尘运移规律研究

为了解决煤矿综掘工作面粉尘污染问题,根据黄玉川煤矿综掘工作面实际条件建立几何模型,应用Fluent软件对风筒供风距离以及风筒出口风速进行仿真研究,分析了不同供风距离以及出口风速下的除尘效果。结果表明:当供风距离为8m、风筒出口风速为10m/s时,综掘面粉尘平均质量浓度最低;在安装附壁风筒对压入式通风进行改进后,由于附壁效应形成螺旋气流,极大地阻碍了粉尘向巷道四周扩散;巷道角落以及掘进机附近有大量粉尘积聚,是粉尘防治的重点区域。     

综掘面新式机械综合除尘系统的设计及应用

针对综掘工作面粉尘浓度较大,提出了新式机械综合除尘系统,采用附壁风筒产生螺旋线状气流,在掘进机司机的前方形成阻挡粉尘向外扩散的空气屏幕,封锁住掘进机工作时产生的粉尘,使之经过吸尘罩吸入除尘器进行净化而不外流,从而提高了机掘工作面的收尘效率。     

煤矿全断面矩形掘进机巷道掘进底煤控制方法及分析

煤矿全断面矩形掘进机掘进通过多个刀盘组合一次全断面截割形成巷道,一般截割部都占满了巷道断面,掘进机司机无法直接查看工作面地质情况,也无法通过截割粉尘推算地质情况,只能通过滞后探底煤的方式控制掘进机沿底掘进。通过理论及试验来探索研究如何有效精确推算掘进机底煤情况,指导全断面矩形掘进机控制底煤掘进。     

综掘工作面粉尘防治技术研究

针对目前国内综掘工作面粉尘大的现状,提出了将涡流控尘与湿式旋流除尘相结合的综合防尘方法。讨论了综掘面压入式风筒口与除尘器收尘罩口在巷道中的空间位置关系,以及合适的除尘器安装方式。通过在山西某矿21127掘进工作面的应用,改善了掘进工作面环境,取得了较好的除尘效果。     

高原矿井掘进工作面截割粉尘污染效应及通风控尘参数分析

为降低高原矿井掘进工作面开挖过程的粉尘污染,改善工作面整体施工环境,根据海拔上升环境参数的变化,运用数值模拟软件对黏性流体及粒子运动特性的变化规律进行分析;研究掘进机动态截割煤岩时粉尘的污染效应,分析不同海拔高度下颗粒物的扩散及沉降特性,并根据颗粒物的扩散特性对高原矿井掘进工作面通风"控尘"及"排尘"参数进行确定。结果表明:截割落岩形成的粉尘受截割头运动和掘进工作面涡流的影响,粒子主要沿截割臂向回风侧方向运动,截割左侧岩体时涌向司机工作区的粉尘明显多于右侧,且以粒径在40μm以下的颗粒为主。受海拔上升环境参数改变的影响,流体性质会发生变化,导致颗粒受力情况和运动轨迹改变,扩散距离变小,沉降加快,其中对PM_5以上的微粒影响较为明显;虽然海拔上升流体携带粉尘的能力减弱,导致掘进工作面沿程粉尘质量浓度下降,但粉尘沉积量会增多,存在二次飞扬的风险。在掘进工作面安装压入式"附壁控尘风筒"后,会在掘进工作面形成顺时针旋转涡流风幕,可将产生的粉尘有效的控制在掘进工作面前段,而另一侧的"除尘风机"会将掘进工作面聚集的粉尘及时排出。当附壁风筒径轴风量比m≥0.7、压抽比n1时,在"射流、汇流以及旋转风幕"的作用下,能使距掘进工作面20 m之后的区域粉尘质量浓度降低70%以上,有效的降低了高原矿井掘进过程中粉尘对人员和机械设备的损害。