分形特征对掘进通风粉尘分布和沉降规律影响分析

针对目前煤矿井下呼吸性粉尘浓度高、降尘效率低的问题,结合分形分维数可以很好地描述颗粒粒径的分布,由公式D=3-n看出,直接改变Rosin-Rammler分布函数中分布指数n可以描述粉尘粒径分布和沉降规律。采用FLUENT模拟分析分布指数n对呼吸性粉尘分布和沉降影响,并总结其规律,为掘进巷道的开采方式和降尘技术提供理论依据。     

金川龙首矿长距离掘进巷道爆破粉尘分布分析

为了解掘进爆破后粉尘粒子的空间运移规律,确定除尘技术参数,改善除尘效果,实测金川龙首矿1100斜坡道沿程粉尘沉降、空间粒度分布情况,定点监测爆破过程粉尘浓度随时间变化,研究掘进面爆破粉尘运移及粉尘浓度随时间的变化规律。结果表明,随距工作面的距离增加,不同粒径粉尘颗粒比例、沉降及空间分布显现不同的变化趋势。粉尘浓度在爆破后经历50 min仍远远超过规定的粉尘浓度,颗粒比例随粒径增大而减小,悬浮在空间的粉尘分散度分布较为一致。根据试验结果确定工作面喷雾降尘技术参数,全尘和呼尘降尘率分别高达95.77%和96.40%。     

夏甸金矿卸矿站产尘特性及防尘技术措施

通过对夏甸金矿卸矿站卸矿过程中形成的扬尘气流运移规律及粉尘粒度分布特征进行分析,计算出卸矿扬尘诱导风量及冲击压强,提出了适宜于卸矿站扬尘气流冲击作用下的高压喷雾降尘措施及喷雾参数。实践表明,采用高压喷雾综合降尘系统进行控尘、抑尘和降尘后,总粉尘平均降尘效率为85.0%左右,较好地解决了卸矿站粉尘污染问题,同时实现了降尘系统的自动化,可为其他类似卸矿站防尘提供参考。     

掘进工作面风速对粉尘运移规律影响的数值模拟研究

为了高效治理掘进工作面粉尘问题,本文以燕子山矿掘进工作面为研究对象,建立掘进工作面数学模型,基于FLUENT模拟平台和Euler-Lagrange方法分析掘进工作面风速对粉尘运移规律和时空分布影响,为选取合理的送风速度,避免或减少巷道二次扬尘提供了参考.     

综采工作面粉尘浓度分布的现场实测与数值模拟

对唐山矿综采工作面粉尘浓度进行了现场实测,运用气固两相流动理论,提出粉尘运动的数学模型,针对煤矿井下综采工作面特点和相关实测数据,采用计算流体力学的FLUENT软件,对工作面粉尘浓度分布进行了数值模拟,得出模拟结果与实测数据相吻合,并提出综采工作面除尘方法的建议.     

综掘工作面压入式通风粉尘分布规律实验

为掌握综掘工作面压入式通风粉尘的浓度分布规律,利用相似模拟方法模拟河南某矿21007工作面,设计一个模拟实验装置,通风方式采用压入式通风,在实验装置中布置测点,分析工作面不同位置粉尘的分布规律.结果表明:工作面回风侧的粉尘浓度明显高于中部空间和进风侧,粉煤尘是煤矿岩尘和煤尘的统称,粉尘危害是煤矿的重大危害之一.随着煤矿采掘机械化程度的提高,产尘量也剧增,粉尘治理的好坏直接关系到煤矿的安全生产,关系到矿工的身体健康.     

井下粉尘统计参数对粉尘检测的影响

引入归一化粒度分布函数ｆ（ｒ）来描述井下粉尘的统计分布，运用光学理论和统计方法研究了由ｆ（ｒ）决定的统计参数对透射光损耗和散射光的影响，进而得出了ｆ（ｒ）对粉尘检测结果影响的一般数学模型。分析表明，靠散射光与透射损耗无法独立提取ｆ（ｒ）的信息，只有衍射光，其场分布与ｆ（ｒ）有一一对应的关系．此结果为建立新的粉尘检测方法、研制高精度的井下粉尘传感器提供了理论依据。     

矿山地震能量极值分布的研究及其应用

将冈贝尔I型极值分布应用于矿山地震能量分布规律的研究，结合前人的研究成果，推导了能量极值分布函数的表达式，给出了其参数确定方法。针对老虎台矿矿震实际，将能量极值分布用于强矿山地震事件的预测。结果表明，预测的月最大矿震能量的概率分布与实际记录的矿震月最大能量分布一致。同时预测了老虎台矿未来强矿震事件发生的概率。     

卸矿站粉尘浓度影响因素的数值模拟研究

为了掌握卸矿站卸矿时卸矿量、巷道风速、矿石粒径和壁面条件对巷道内粉尘浓度的影响,以国内某矿山2号卸矿站为研究对象,运用ANSYS软件对该卸矿站建模、模拟,研究巷道粉尘浓度与卸矿量、巷道风速、矿石粒径和壁面条件之间的关系。研究表明,数值模拟结果与实测结果基本吻合;下风向巷道粉尘浓度大小与卸矿量成正比例关系,与风速、矿石粒径成反比例关系;满足生产条件的情况下,卸矿量5 000 kg/s、巷道风速1.5 m/s时,尽可能增大矿石粒径、定期清扫巷道壁面,可有效降低巷道粉尘浓度。     

综采工作面粉尘粒径分布的数值模拟

建立了描述综采工作面平均浓度分布和粒径分布的数学模型,应用龙贝格积分法对积分方程进行了离散化,编制了模拟计算综采工作面平均浓度分布和粒径分布的计算机程序,对实测工作面进行了模拟计算,并与实测结果进行了对比,分析了影响工作面粉尘分布的影响因素。数值模拟结果表明,工作面粉尘浓度分布与粒径分布的计算值与实测值比较一致,程序的可靠性较高;降低尘源产尘的微细粉尘含量和提高工作面平均风速可以显著降低工作面粉尘平均浓度和微细粉尘的含量;提高粉尘比重可以降低工作面粉尘平均浓度,但带来了微细粉尘含量的提高。     

综掘工作面粉尘在煤巷中的运动规律研究

随着采煤机械化水平的不断提高,井下工作面的粉尘产生量也越来越多,粉尘的污染问题日益突出,造成井下工作面环境的严重污染,直接危及工作人员的身体健康,可燃可爆煤尘的存在给矿井安全生产带来巨大威胁。以煤尘粒径分布函数以及重力、空气浮力和阻力对煤尘的综合作用等研究方法,并以粉尘固体颗粒的物性及粉尘颗粒的受力分析为研究对象,分析固体颗粒在巷道中的运动规律,分析得出粉尘粒径分布规律以及粉尘在煤巷中的运动规律,为超声雾化以及气幕控尘技术提供了重要的理论基础。     

分维数与粉尘吸湿速度之间的关系

首先运用分形判据对粉尘的概率密度分布函数在对数坐标轴下是否为直线来判断粉尘的分形特征,再用回归法求得粉尘的粒径与质量的拟合曲线的相关系数,从而证实了分形判据的结论,通过该曲线的外引可得出在某一粒径范围内粉尘质量所占的比例,曲线的斜率越小（维数越大,粉尘分布就越均匀,细粉尘所占的比例也就越大,危害也越大.运用最小二乘法求得分形维数,并通过实验求得粉尘的湿润速度,得出了分维数越大粉尘的湿润速率越小的结论.     

粉尘传感器的模式修补反演算法与数字滤波

根据粉尘衍射光的角谱特征,提出可适用于井下实时粉尘检测的模式识别算法。为了提高测量精度,对误差进行分析,提出加入修补函数的模式识别反演算法,利用修补函数求出36个修补模式的特征向量,将其预存于单片机中,测量时选择合适的修补模式对最贴近的模式进行局域修补,使修补后的模式与待测尘样更加贴近,同时由于传感器的信号较弱,运用谐波分析的方法对测量信号的组成进行了分析,针对分析结果,采用了切实可行的数字滤波方案,使信号的信噪比得到了较大的提高。     

W型通风综采工作面生产期间粉尘分布规律研究

为了研究W型通风综采工作面生产期间粉尘分布的规律,对生产时工作面分段进行粉尘浓度测定,了解粉尘分布状态。研究结果表明:采煤机顺风割煤与逆风割煤粉尘浓度分布规律相似,逆风割煤时的粉尘浓度较大;移架时粉尘浓度从支架上风侧开始至下风侧浓度迅速增大到最高,然后很快降低,在尘源下风侧5 m左右粉尘浓度达到最大,移架尘源下风侧10 m处粉尘浓度急剧下降并趋于稳定。     

综掘工作面通风除尘系统的数值模拟及应用

为了优化综掘工作面的通风除尘方案,以三元煤矿2305掘进工作面为背景,通过应用气固两相流动理论,建立综掘工作面粉尘运移的数学模型和几何模型,利用数值模拟软件,对无除尘设施和有除尘措施下空间粉尘浓度的分布进行数值模拟,得出2种工况下的风流场的分布情况以及粉尘在该风流场作用下的空间分布和运移情况,并指出抽风除尘装置的吸尘罩应放置在掘进机摇臂右侧位置,为相似矿井综掘工作面粉尘治理提供了依据。     

浅析综放面高效综合防灭尘技术

粉尘防治是综放面一大技术难题,综放面开采强度大、产尘尘源多、粉尘浓度高,不同尘源点的粉尘浓度分布有不同的规律,因而对粉尘的治理难度大。本文分析了综放面的尘源产尘及分布的特点,提出了针对性的高效综合防灭尘技术措施,可以降低综放面的粉尘浓度,改善工作面的作业环境,实现综放面的安全、高效、快速生产。     

采煤工作面回风巷沉积煤尘分布规律的研究

沉积煤尘是产生煤尘爆炸的隐患,因此研究沉积煤尘的分布规律,对科学管理沉积煤尘,预防粉尘爆炸具有重要意义。通过对阳煤集团新景煤矿7206综采工作面回风巷沉积煤尘历时1月的测定,分析了煤尘沉积的特点和粒度分布规律,得出煤尘主要沉积在从工作面上风口到100 m处,沉积煤尘的粒径范围在1~100μm,中位径为20~30μm等重要结论。     

综掘面风场液压式智能调控装置研究

针对目前综掘面风筒出风口无法实时调控造成通风效率低、风场分布不合理,粉尘、瓦斯聚集等安全风险剧增问题,研制出能实现四轴调控的液压式风场智能调控装置。根据调研及风场分布特性的分析,确立了装置调控功能参数和装置整体方案,并进行详细设计。通过ANSYS和AMESim软件对调控装置进行仿真分析,验证方案及设计的可行性。通过调控装置井下实测,结果表明:行人呼吸带和司机位置在5 m和10 m两种工况下调控后风速达到规范要求,粉尘的降尘率最高分别达到45.3%和40.4%,装置设计合理,调控效果比较明显。     

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3500 mg/m^3。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%。