大采高综采工作面架间喷雾引射抽尘净化装置研究

综采工作面作为煤矿井下粉尘污染的主要场所,其防降尘措施一直都是研究重点,而对于大采高综采工作面,人行区域的粉尘治理则是重中之重。以陕煤集团曹家滩煤矿12209综采工作面为研究背景,通过井下实测移架产生的粉尘在人行侧的的运移分布规律,根据其分析结果,设计了一种针对支架尘源的架间喷雾引射抽尘净化装置,对其结构设计进行实验室优化试验,并通过现场试验检验其降尘效果及实用性。研究结果可为综采工作面液压支架尘源的治理提供新思路。     

采煤机全方位综合灭尘装置

通过对综采工作面采煤机产尘特点的分析研究，对采煤机外喷雾灭尘装置进行了多次改进，满足了生产需要，取得了良好效果。     

大淑村矿发明采煤机移动灭尘法

近期，河北峰峰集团大淑村矿摸索发明了采煤机移动灭尘法，灭尘效率达到87％以上。日前，河北省煤矿安全监察局在全省推广采煤机移动灭尘这一新方法，据测定，过去采用的机组本身灭尘设施，灭尘效率在30％以下。这一发明，对减少采煤工作面粉尘，防止尘肺病发生起到了很大作用。     

新型采煤机尘源跟踪喷雾降尘系统

采煤机尘源跟踪喷雾降尘技术已成为采煤工作面最主要的防尘技术手段之一,为了解决其使用过程中的可靠性不高、维护量大等问题,开发新一代尘源跟踪喷雾降尘系统。新系统主要从无线通讯、智能喷雾和提高可靠性3个方面进行研究和设计。通过开发433 MHz无线传输模块,根据顺、逆风割煤的特点设计的不同喷雾模式,挂载粉尘浓度传感器实现随采煤工作面粉尘浓度智能调节喷雾的闭环控制,优化控制箱设计提高系统的可靠性满足设计要求。通过实验室及工业试验,证明系统运行稳定、可靠,达到了设计要求,结合其它防尘措施使综放工作面的粉尘浓度降低90%以上。     

采煤机割煤产尘及粉尘运移规律的数值模拟

以晋能控股煤业集团轩岗煤电有限公司刘家梁矿2214综采工作面采煤机割煤产尘为研究对象,建立粉尘运移数学模型和综采工作面物理模型,确定边界条件,应用fluent软件进行数值模拟,分析了采煤机截割产尘运移分布规律。研究结果表明:双滚筒采煤机的前滚筒割煤下落高度较后滚筒大,且前滚筒割煤产尘受设备布置和强湍流气流的影响大,导致其迅速横向运移至采煤机司机工作区域,其中5μm以下致病粉尘运移现象严重,是引起采煤机司机易患尘肺病的重要因素。通过对2214综采工作面进行现场测尘,数值模拟结果与现场实测相吻合。     

综掘工作面抽尘区域对旋流风幕控尘的影响

为提高综掘工作面旋流风幕控尘效率,降低高浓度粉尘污染,运用数值模拟与工程实测相结合的方法分析了抽尘区域对旋流风幕控尘的影响规律。结果表明：随着抽风口距工作面距离增大,抽风筒距压风筒对侧巷道边壁越远,工作面流场控尘能力逐渐降低,高浓度粉尘扩散距离及扩散角均随之增大。基于模拟结果,确定了综掘工作面旋流风幕控尘的最优抽尘区域为抽风口距工作面2 m,抽风筒安设于压风筒对侧巷道边壁。通过工程应用,验证了数值模拟结论的有效性,掘进司机处粉尘浓度可降至24.6 mg/m³,风幕控尘效率达到91%。     

液压支架架间用接尘导尘装置的研究与现场试验

为了解决液压支架移动过程中产生的粉尘,根据液压支架的结构与工作特点,阐述了液压支架降柱移架产尘的特点,计算得到了降柱移架过程中粉尘浓度。采用数理统计方法分析了相邻液压支架架间宽度,得到了液压支架架间宽度的正态分布曲线,推导出了导尘槽的宽度;依据不对称设计得到了三心拱形的导尘槽截面;通过试验分析得到了装置自倾角。现场试验效果表明,总粉尘降尘效率为93.7%,呼吸性粉尘降尘效率为92%,降尘效果明显,提高了大采高综采面生产性粉尘治理水平。     

用空气幕阻止粉尘向采煤机司机工作区扩散的模拟实验研究

利用相拟模拟实验方法，对综采工作面煤机工作时粉尘在工作面中的扩散规律进行了考察；发现粉尘向工作面下风侧扩散时，其扩散角受工作面的风速影响很大，工作面风速越小，粉尘的扩散角越大；同时，在实验室制作了４种喷口宽度不同的实验空气幕，利用这些空气幕，在给定不同的喷口风速条件下，对采煤机上隔尘空气幕的隔尘效率与空气幕的设计参数之间的关系进行了探讨，得出了空气幕的最佳喷口风速、喷口宽度。其结论对现场试验用空气     

采煤机含尘气流控制及喷雾降尘技术的研究与应用

针对大采高、高风速、高产尘强度下的综放工作面采煤机的粉尘问题,进行了采煤机含尘气流控制及喷雾降尘技术的研究,并在阳煤一矿8201综放工作面进行了试验。结果表明:采用该技术后,在司机位置和机尾10 m位置的降尘效率分别为93.34%和94.42%,有效地解决了采煤机司机位置和机尾处的粉尘问题。     

国产化采煤机行走箱工业性试验研究

对首台国产化采煤机行走箱进行了工业性试验研究。试验中该行走箱取得了最大2.85万t/d产量、最大7.6 km/d行走距离的成绩;该行走箱齿轨轮组、导向滑靴等易损件取得了持续过煤430万t、持续行走1 065 km的成绩。达到了预期的研发目标和设计要求。为后续采煤机行走箱的改进提高以及采煤机整机的国产化研究工作积累了丰富的经验。     

基于粉尘浓度实时监测的采煤机尘源跟踪喷雾参数智能调控技术研究

针对目前采煤机尘源跟踪喷雾降尘技术无法智能调节喷雾参数以匹配不断变化的采煤机截煤产尘强度的问题,提出针对采煤机截煤尘源处的粉尘浓度设置限值、根据采煤机截煤产尘强度变化相应调节喷雾降尘效率来保证采煤机截煤尘源处的粉尘浓度始终在限值以下的智能调控逻辑,并得出了工作面的粉尘浓度分布与即采煤机位置之间的关系规律,以及喷雾降尘效率与喷雾数量之间的函数关系,实现了基于实时监测的粉尘浓度智能调控采煤机尘源跟踪喷雾参数。在青龙寺煤矿5-20109综采工作面应用该技术后,采煤机司机和机尾10 m处的降尘效率均达到90.47%以上,降尘效果显著。     

黏结式隔尘帘降尘效果试验研究

设计制作了多面空心球体隔尘帘、多孔旋转球型悬浮填料模型隔尘帘和混合型隔尘帘3种隔尘装置。并对3种隔尘帘加入黏尘剂进行现场试验:混合型隔尘帘效果较好,平均隔尘效率为44.05%,经第4道隔尘帘后呼吸性粉尘浓度降为12.71 mg/m3,风速在1.61 m/s左右,满足最优排尘风速要求;通过计算单个球体载液量及单位时间黏结剂溶液的减少量,结合现场实测,确定混合型隔尘帘的清洗周期为40 h。     

抽放钻孔灭尘器在井下现场的试验

介绍了一种新型简易抽放钻孔灭尘器的结构和技术原理，对类似条件下的防灭尘具有推广应用价值。     

井下卸煤车场密闭抽尘方法

通过对试验结果的总结，提出了一种较为新颖的井下卸煤车场密闭抽尘的方法。     

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%。     

瓦斯抽采钻孔施工的导引捕尘装置

为消除瓦斯抽采钻孔施工中湿式排渣消尘污水大量排放、干式排渣粉尘易大面积扩散的环境污染隐患,研制出轻便、小巧、成本低的导引捕尘一体装置;其主要依据轴承传动、喷雾定向导引的原理,在煤粉湿润后在自重作用下经出渣导引器、胶管落入洗气沉降池中;装置的整体设计避免了拆分、组装的复杂工序,钻杆可整体进入与退出降尘喷雾腔,未影响瓦斯钻孔施工进度。在现场进行了捕尘装置的应用验证,消尘效果达75.8%。     

采煤机尘源跟踪喷雾降尘技术研究及应用

针对新桥煤矿2107综采工作面生产工艺和煤层赋存情况,提出应用采煤机尘源跟踪喷雾降尘技术,详细介绍了降尘系统工作原理及部件组成。在分析综采工作面产尘特点和粉尘扩散规律的基础上,设计了系统各部件的安装布置方式,最大限度的符合现场实际情况并减小对现场生产的影响。现场应用证明,采用该技术后在产尘区域形成了立体、密实的喷雾雾粒区,总粉尘降尘效率达86%,有效解决了工作面粉尘污染问题。     

电牵引采煤机工业性试验及改进

介绍国产第一台ＭＧＴＹ４００／９００－３．３Ｄ型地功率交流电牵引采煤机的主要特点、工业性试验中出现的主要问题、改革措施及建议。     

采煤机割煤粉尘治理关键技术及装备研究与应用

针对采煤机割煤过程中的粉尘污染问题,遵循“先抑、后控、再降”的治理思路,提出了利用高效抑尘喷雾快速湿润破碎煤体,再利用控尘喷雾控制含尘气流沿煤壁一侧运移,最后利用机载喷雾引射除尘器沉降粉尘的综合治理措施。采用实验室实验和现场试验相结合的方法,重点开展了支架顶部组合喷雾抑尘、采煤机喷雾控降尘、采煤机机载除尘等关键技术及装备的研究,并在高产尘强度综采工作面进行了应用,将采煤机正常割煤时司机处的总粉尘质量浓度由3 097.0 mg/m³降至52.6 mg/m³,取得了显著的降尘效果。