浅析综采工作面降尘技术的应用发展

针对综采工作面产尘强度大的技术难题,对煤矿降尘技术发展现状和现有除尘研究进行了分析,基于空气动力学原理,提出采用超声波喷雾降尘技术可提高降尘的效果;基于润湿降尘机理,采用表面活性剂对粉尘的捕捉效果更明显,降尘效果更为显著。同时将表面活性剂润湿降尘与超声波喷雾降尘技术结合起来的新型综合降尘技术,对综采工作面的降尘具有一定的参考价值。     

浅谈综采工作面煤尘的防治

针对综采工作面各种尘源提出有效防治措施和方法,从而改善煤矿工人的作业环境,降低煤矿事故率,提高煤矿经济效益和生产效益。     

综采工作面采煤机降尘方案设计

针对煤矿综采工作面采煤机降尘技术难题和现场实际情况,设计了3套适合不同采煤机的降尘方案,并进行了研究比较,为综采工作面采煤机降尘设计提供了多种选择方案。     

综采工作面综合防降尘系统优化

郑煤集团裴沟煤矿综采工作面全尘浓度较高,该矿根据防降尘原理,在三软煤层综采工作面及运输路线沿途,对原综合防降尘技术体系进行改造、优化。改造后的系统可操作性好,实用性较强,极大地提高了降尘率,应用效果较好。     

山脚树煤矿综采工作面喷雾降尘技术改造

介绍了山脚树煤矿综采工作面喷雾降尘技术的改造过程和效果     

综采工作面喷雾降尘系统自动控制装置

利用固定在电气设备负荷侧线路上的开停传感器控制电磁阀开关，进行远距离控制，实现喷雾装置的自动洒水。     

综采工作面喷雾隔降尘技术及应用

为了解决矿井综采工作面严重的煤尘问题,改善作业环境,基于喷雾降尘机理和先隔尘后降尘的思路,设计了一种新型喷雾隔降尘装置.现场应用结果表明:该装置对采煤机滚筒采煤时产生的煤尘进行包裹,防止煤尘扩散,全尘降尘效率为65.5%～76.9%,呼吸性粉尘的降尘效率为61.1%～71.4%;这种新型喷雾装置覆盖面积更大,雾化效果更好,且所需水压不超过3 MPa.     

新型喷雾降尘技术在综采工作面的应用

为降低8103综采工作面生产期间的粉尘浓度,保证工作面安全生产,挖金湾矿根据工作面实际条件,设计基于B2^#型喷嘴为核心的架间负压引射喷雾及采煤机外喷雾降尘系统。通过采用ANSYS软件对雾化降尘系统进行数值模拟分析,确定喷雾降尘系统中的喷嘴个数、压力、雾化角及安装位置等关键参数。根据喷雾降尘系统实施前后对比得出,工作面呼尘浓度下降66%以上,全尘浓度下降71%以上,工作面降尘效果较好。     

综采面转载点封闭式自动喷雾降尘系统的应用

针对综采工作面刮板输送机转载点煤尘运动规律,提出并设计了软式全封闭自动喷雾降尘系统。该系统采用矿用胶带作为基本材料进行封闭,与KXP-127矿用自动洒水降尘喷雾装置配合,安装在刮板输送机机头上,随机头运行不断前移,并始终处于良好喷雾降尘状态。该系统自动喷雾,结构简单,除尘效率高,防止了外喷雾系统水雾、煤尘随风飘散现象,改善了职工作业环境。     

大采高工作面高压喷雾降尘技术研究及应用

大采高综采工作面生产效率高、产能大,粉尘污染问题严重。为解决大采高综采工作面现有喷雾降尘措施效果不佳的问题,以红柳林煤矿24205工作面为工程背景,在分析大采高综采工作面采煤机割煤产尘特点的基础上,通过高压喷雾降尘工艺参数优化,重点开展了采煤机高压外喷雾降尘技术、尘源跟踪喷雾降尘技术的应用研究,解决了喷嘴堵塞、喷雾量不足、喷雾射程短、覆盖面积小的问题,实现了滚筒割煤过程中尘源处的立体覆盖式喷雾。应用结果表明：采煤机司机处总粉尘和呼吸性粉尘平均质量浓度分别从1 362.4、289.1 mg/m³降低到97.4、31.7 mg/m³,降尘效率分别为92.85%、89.02%;采煤机下风侧10 m处总粉尘和呼吸性粉尘平均质量浓度分别从456.8、97.3 mg/m³降低到45.1、9.7 mg/m³,降尘效率分别为90.13%、89.76%。工作面作业环境得到了明显改善。     

综采工作面粉尘分布规律的实验研究

运用气固两相流运动方程,导出模拟综采工作面的相似准则数,设计实验模拟工作面巷道,并在0.25,1,2,3和4 m/s风速条件下测定含水率为0.38％和1.41%的煤尘以及滑石粉的浓度分布情况.根据粉尘浓度的实测数据,分析综采工作面粉尘运动规律.结果表明,尘源的性质和工作面的风速是影响粉尘运动的主要因素;综采工作面的除尘重点应该放在采煤机下风向12.5 m以内;预湿煤壁对降低工作面粉尘浓度有很大作用.     

综采工作面喷雾降尘中相似准则数的探讨

根据气固两相流动的运动方程、尘粒的扩散方程和喷雾除尘的特性,导出了综采工作面喷雾降尘中的相似准则数,探讨了相似准则数在模型试验中的具体应用方法,确定了综采工作面喷雾降尘在模型试验中需要满足的相似准则数,并通过模型试验验证了相似准则数的准确性.     

大采高综采工作面粉尘运移分布规律及机载除尘器关键工艺参数研究

为了更详细了解大采高工作面分区尘源粉尘运移分布规律,以补连塔煤矿12511综采工作面为研究对象,利用流体力学CFD软件对8 m大采高综采工作面粉尘运移分布规律进行数值模拟研究。结果表明：由垮落煤层产生的粉尘在风流的作用下向采煤机后方扩散,高浓度粉尘团运动最高点可达5 m,且沿程粉尘质量浓度逐渐降低。高浓度粉尘团主要集中在采煤机前后10 m范围及底板靠挡煤板一侧,最高粉尘质量浓度可达3 500 mg/m³。为了有效降低工作面粉尘质量浓度,防止污染井下工作环境,提出在大采高工作面安装机载除尘器的方法来控制尘源处粉尘向人行侧扩散,达到净化作业场所的目的。通过研究除尘器吸尘口位置、处理风量对工作面粉尘运移分布规律及降尘效果的影响,得出大采高工作面最优降尘效率的吸尘口位置及处理风量适配组合,最大降尘效率可达到99.9%。     

综放工作面多尘源粉尘扩散规律的相似实验

为了掌握综放工作面多尘源粉尘扩散分布规律,运用相似理论和气固两相流方程,导出了综放工作面相似准则数,设计出相似实验模型,模拟风速为1.0,1.5,2.0,2.5 m/s,含水率为1.69%,2.63%,3.83%,4.87%下割煤、移架、放煤、转载以及多工序作业粉尘扩散。研究表明：风速对各尘源的影响较大,但影响结果不同,实际最佳控尘风速为1.5 m/s;煤尘含水率对粉尘扩散影响比较显著,最佳含水率不宜低于3.8%;多尘源粉尘浓度分布叠加效应十分明显,在实际防尘中需要采取单点防降尘和多点防降尘相结合的措施。     

综采工作面的煤尘综合防治

根据综采工作面粉尘产生的原因，提出了“标本兼治”的煤尘治理综合措施，取得了很好的防尘效果。     

Development of dust collection and removal technology of comprehensive mechanized excavation face

To solve the problem of excavation face dust control, the theory of dust removal after collection was put forward. Through a large number of theoretical and experimental researches, a new wind screen dust-collection system which was applied to comprehensive excavation face was developed. To set a wind dam in jet stream box, achieve the function of multi-stage and multiple-level regulation, lots of experimentation was carried out to obtain higher jet stream velocity with the minimum loss of energy. Experiments show that the slit width in the exports of wind screen dust-collection system should be 10 to 15 mm. For the general excavation roadway, after wind attenuation, the velocity can be greater than 3 m/s at the roof which meets the requirements of respirable dust control. Supported by the National Natural Science Foundation of China(f010206)     

诱导气流对转载点雾化特性影响规律的数值模拟与试验

为了解决疏水性煤尘难润湿、微米级粉尘降尘率较低等难题,选取1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([Bmim][Cl])、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Bmim][BF₄])、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Emim][BF₄])3种咪唑类离子液体,开展不同变质程度的煤尘表面润湿特性试验研究,分析不同阳、阴离子数的复配活性水溶液对煤尘润湿性能的影响规律。结果表明,阳离子[Emim]⁺和[Bmim]⁺能有效屏蔽阴离子[BF₄]^-、Cl^-之间的静电相互作用,促进阴离子在气—液界面之间的吸附和聚集,致使表面张力、接触角均随活性水溶液的离子液体质量分数的增大而逐渐降低;咪唑阳离子侧链上的H原子与煤中的—OH、—COOH等基团形成氢键,破坏了煤中原有氢键,提高了离子液体对煤的溶解能力,长焰煤的润湿效果最好,褐煤次之,焦煤最差;复配后的活性水溶液通过破坏煤中官能团增强了对煤结构的溶解能力,降低了水的表面张力并提高溶液的润湿能力,复配溶液实现了协同增润作用,可为开发新型润湿剂提供新的思路和方向。

     

超前支架在综采工作面的应用

综采工作面两巷的超前支护越来越困难,它不仅劳动强度高,而且安全威胁大,严重制约了综采机械化的发挥。巷道超前支架的应用,不仅提高了巷道的支护能力,而且大大降低了工人的劳动强度,同时也有利于两巷的文明环境与安全生产。