木瓜煤矿煤仓仓顶控尘技术数值模拟研究

为了有效治理霍州煤电集团木瓜煤矿煤仓仓顶粉尘污染严重的问题,对木瓜煤矿输煤系统和煤仓污染规律进行研究。通过现场测试及观察分析,得出煤仓顶部粉尘逸散规律。通过气固两相流理论和数值模拟仿真技术,模拟煤仓顶部控尘技术的控尘机理,并对负压抽尘方案进行现场应用。结果表明:木瓜煤矿煤仓上设置负压抽尘并延长导料槽长度可有效控制粉尘逸出。     

矿井采运过程典型粉尘防治技术装备研发与应用

针对矿井作业环境粉尘污染日益严重,且现有技术手段防治难、协同弱、效果差等问题,为了从源头上实现矿井粉尘的高效控除,改善矿井作业环境、保障作业人员身心健康,对矿井开采、掘进以及运输等3个典型作业环节的粉尘防治技术装备进行了系统研究开发,提出了金属矿采场多组份水炮泥抑尘、煤矿综采面封闭雾化控除尘、金属矿掘进巷道粉尘净化、煤矿综掘面风雾双幕协同增效控除尘以及矿井皮带运输转载点干雾降尘等高效技术装备体系,结合现场试验和工业应用,对所研发的系列技术装备性能进行了对比分析。研究表明：与普通水炮泥相比,多组份水泡泥对总尘、呼尘的抑尘效果分别提高了90%、80%以上;煤矿综采面雾化封闭控除尘技术装备在现场应用后,工作面平均总尘、呼尘降尘率均大于90%;金属矿掘进巷道粉尘净化系统的除尘效率高达91%以上,净化后的风流能够进入循环通风系统,有效提高矿井风流利用率;煤矿综掘面风雾双幕协同增效控除尘装备对总尘、呼尘的平均降尘率分别能够达到97.78%、98.13%;干雾降尘装置具有良好的降尘效率,在皮带运输转载点的降尘效率达到80.4%,在溜煤眼转载点处的降尘效率达到81.8%。     

皮带转载点产尘治理技术研究及应用

基于皮带转载产尘机理研究,对现场皮带转载点的粉尘浓度进行了测试分析,得出了含尘气流分布规律,并结合皮带转载产尘特点,提出了一种密闭控尘与超声波喷雾降尘相结合的降尘技术,并采用触控传感器进行自动化控制。现场应用表明,总粉尘浓度由60 mg/m~3降至5 mg/m~3,降尘效率达到91.7%;呼吸性粉尘浓度由20 mg/m~3降至2 mg/m~3,降尘效率达90%,降尘效果较好,且耗水量较普通喷雾节约了2/3,治理粉尘的同时,节约了资源,取得了显著的效益。     

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%。     

中厚煤层综采工作面产尘扩散规律及治理技术研究

针对中厚煤层综采工作面采煤机截煤、液压支架降柱移架产尘污染严重的问题,以青龙寺煤矿5-20109综采工作面为研究对象,采用数值模拟的方法研究了两大尘源共同作用时呼吸性粉尘的扩散规律,并结合现场实测对人员作业区域的粉尘进行了溯源分析,提出了一种滚筒喷雾密闭+跟踪喷雾隔离+机载喷雾引射除尘+支架喷雾侧吸净化的综合治理措施。现场应用结果表明,采煤机司机及采煤机下风侧10 m处的呼吸性粉尘浓度降尘效率可达到91.12%以上,液压支架降柱移架下风侧5 m处和回风巷端头15 m处的呼吸性粉尘浓度降尘效率可分别达到85.75%和90.63%,综采工作面的作业环境得到了明显改善。     

旋转喷雾降尘装置在掘进机上的应用研究

为更好地治理煤矿井下掘进工作面的粉尘危害,改善作业环境,基于掘进工作面的产尘机理、喷雾降尘机理和隔尘降尘思路,设计了一种新型旋转喷雾降尘装置,并对其在掘进机上的机载应用进行了研究。旋转喷雾降尘装置从掘进面的产尘源点进行捕尘、控尘以及二次负压降尘,达到有效隔尘降尘的目的,降尘效果比原有喷雾系统明显。     

综掘工作面封闭式除尘工艺

根据综掘工作面巷道断面的粉尘分布规律,针对兖州矿区煤层低瓦斯的实际,研制了以挡尘帘封闭控尘为主并配以抽出式除尘通风和综掘机内外喷雾为辅的封闭式综合除尘工艺,通过在兖矿集团鲍店煤矿5306②轨道顺槽综掘工作面的现场应用,取得了很好的降尘效果。     

圣天宝地清城矿厚煤层综放工作面降尘技术应用

煤矿综采工作面粉尘浓度高,危害严重,急需高效措施治理粉尘。通过分析认为,综放工作面产尘源头主要为采煤机滚筒割煤产尘、液压支架移架落尘、转载点转运抛尘、胶带煤流扬尘,放煤过程显著增加了粉尘浓度。针对不同产尘源头,制定了以负压二次喷雾降尘为主的综合降尘技术。结果表明,应用综合降尘技术后,采煤机下风侧10 m处全尘和呼尘的降尘率分别达到了85%和84%,回风巷水幕帘后3 m处全尘和呼尘的降尘率分别达到了90%和89%,粉尘治理效果显著,改善了工作面作业环境。     

辛置煤矿2-208工作面喷雾降尘技术研究与应用

为有效降低2-208工作面回采期间的粉尘浓度,根据工作面开采条件,采用ANSYS数值模拟软件分别进行架间喷雾引射除尘和采煤机外喷雾除尘技术的模拟分析,基于模拟结果得出各项措施中喷嘴个数,布置位置、角度等的合理参数,基于模拟结果进行工作面喷雾方案的具体设计,并对喷雾方案实施前后工作面各区域粉尘浓度进行对比分析。结果表明:喷雾降尘方案实施后,工作面全尘和呼尘降尘率分别在70%和65%以上,降尘效果显著。     

煤矿快速掘进工作面产尘特点及综合防尘技术研究

针对煤矿快掘工作面掘进速度快、设备集中、产尘量大等特点,以曹家滩煤矿122107辅运巷快速掘进工作面为研究对象,详细分析了快速掘进工作面的产尘规律,开展“喷雾抑尘+机载通风控除尘”综合防尘技术及其工艺参数研究,结合快速掘进工作面产尘特性及掘锚一体机外形特点,设计了4种贴近截割滚筒的喷雾装置和1种机载控除尘装置,并进行了现场工业性试验。结果表明：应用快掘工作面综合防降尘技术,降尘效率在90.69%以上,能极大地改善快掘工作面粉尘污染情况。     

基于高精度沉积厚度检测方法的通风除尘管道粉尘沉积规律

为了对有爆炸危险存在的工矿场所的沉积粉尘厚度进行实时在线监测,同时调研发现针对工矿场所的通风除尘管道沉积粉尘厚度检测国内外尚属空白的现状。首先提出了一种高精度的沉积粉尘厚度实时在线检测方法,其核心是将粉尘的沉积质量检测转化为沉积厚度检测,并通过理论研究推导出粉尘沉积质量-粉尘沉积厚度的数学关系式,据此进行信号处理设计完成了该种检测方法。再完成了实验管道选择、粉尘粒径筛选、实验环境条件准备以及由定量发尘器、静电除尘器、压气泵、除尘风硐、风速测定仪、电脑控制台和变频风机等组成的实验系统。基于此实验系统与实验准备,首先实验验证了粉尘沉积质量-粉尘沉积厚度数学关系式的正确性,同时进行了误差实验,验证了该种检测方法的分辨率达到0. 01 mm,精度达到0. 07 mm,证明了该方法对沉积粉尘厚度的检测效果。然后,对除尘管道内粉尘颗粒物的受力情况进行了理论分析和研究,发现随着粉尘颗粒的粒径增大,颗粒所受的重力、拖拽力、Basset力和Saffman力作用逐渐明显。最后,基于此颗粒受力分析理论和实验系统,利用该种检测方法对通风除尘管道内的粉尘在不同风速和不同粒径下的沉积规律进行了研究,表明:随着除尘风速和颗粒粒径的增大,粉尘沉积率呈指数型降低和升高。文末,对管道内粉尘颗粒的沉积行为进行了原因分析,并给出了对现场除尘风速的设计建议。     

矿山粉尘防治技术的进展

从矿山粉尘的产生和发展的角度出发，分析了当前粉尘防治技术的现状及其存在的问题，提出了粉尘防治技术的新的发展方向。     

掘进工作面水力降尘分析

分析了破煤过程中会生产生机理，分行对出了喷雾降尘和喷射降生的原理和不同效果，着重介绍了喷射降生这一新的障全方法。     

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。     

表面活性剂对无烟煤煤尘的抑尘效果研究北大核心

研究了脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO_(9))、十二烷基硫酸钠(SDS)和十二烷基三甲基溴化胺(DTAB)3种表面活性剂溶液对晋城无烟煤呼吸性粉尘的抑尘效果。在临界胶束质量分数(CMC)下,利用悬滴法和座滴法分别测定了表面活性剂溶液的动态表面张力和在无烟煤表面的动态接触角;利用分子动力学模拟研究了表面活性剂与无烟煤的吸附强度、胶束的稳定性以及单分子在水中的扩散系数。实验结果表明:AEO_(9)溶液对煤尘的降尘效果最好,SDS次之,DTAB最差;在临界胶束质量分数(CMC)以上,悬滴平衡态表面张力值依次是AEO_(9)相似文献   

泡沫降尘新技术在官地矿掘进工作面的应用实践

针对官地矿掘进面现有矿尘治理技术的不足,在分析泡沫降尘机理的基础上,在该矿22608副巷掘进工作面进行了泡沫降尘的工业性试验,试验利用井下已有的压水和压缩风流为动力,通过添加器添加发泡剂,经与发泡器产生高性能泡沫,并由喷头喷射至产尘点,捕捉粉尘。测试结果表明:在掘进机司机处,泡沫对全尘的降尘效率达到82.13%,为水雾降尘的2.18倍,对呼吸性粉尘的降尘效率达到84.82%,为水雾的2.2倍,有效治理了22608副巷掘进面粉尘灾害,改善了作业面环境,提高了作业效率,现场试验表明该项技术具有很强的现场适用性。     

新型煤尘抑尘剂的制备及特性

以大豆分离蛋白为黏结剂,在阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠、羧甲基纤维素钠以及甲基硅酸钠等助剂的共同作用下,开发了一种新型煤尘抑尘剂。通过在神州混煤、烟煤、无烟煤的静止煤堆表面上进行试验发现:该抑尘剂具有广泛的适用性。实验还发现,在同样条件下,该抑尘剂比市场上常用的二种同类产品具有更优异的抗风性和防水渗透性。这与所开发的抑尘剂喷洒在煤料上能够形成一层坚硬的固化层有关,该固化层具有一定的强度、抗风性、抗雨淋性。更进一步地,该抑尘剂所采用的大豆分离蛋白是天然可再生材料,不会对环境在成二次污染。     

塑烧板除尘器过滤与清灰性能研究

塑烧板由于其过滤精度高、使用寿命长等优点,近年来受到了工业除尘的关注。 脉冲喷吹是除尘器最 常用的清灰方式之一,探索脉冲喷吹塑烧板除尘器的清灰性能可以为其工业应用提供理论基础和技术支撑。 将塑烧 板作为研究对象,采用粉尘排放浓度监测仪以及压差计,分别测试了塑烧板除尘器粉尘排放浓度以及系统阻力,结合 流体力学、环境科学等理论知识对塑烧板除尘器过滤清灰性能进行了实验研究。 实验结果表明:当脉冲间隔为 10 s, 喷吹压力为 0. 4~ 0. 5 MPa,塑烧板收集高岭土和勃姆石稳定运行的过滤风速范围分别为 0. 6 ~ 1. 0 m / min、0. 6 ~ 0. 8 m / min,设备稳定阻力值的范围分别为 155~ 520 Pa、325~ 500 Pa(气固浓度为 15~ 45 g / m³),粉尘排放浓度远远小于 1 mg / m³,能实现超低排放。 实验结果对塑烧板除尘器的工业使用推广提供了理论指导以及技术支撑作用。     

综掘工作面粉尘研究与综合治理

分析了煤尘对矿井安全及井下工人健康造成的危害,论述了综掘面粉尘的产生及其影响因素。根据目前国内外现有的综掘面粉尘防治技术,结合综掘面粉尘的特点,对综掘面粉尘的综合治理进行了探讨。     

魏家地煤矿东102综放工作面煤尘运动规律数值模拟

基于魏家地煤矿松软煤层特点,以东102综放工作面为研究对象,采用数值模拟与现场实测为技术手段,研究了综放工作面煤尘运动规律:采煤机割煤时下风向20～30 m范围内的煤尘浓度最大;而移架时煤尘浓度距移架处10～20 m范围内最大;放煤时只有放煤口处煤尘浓度最大。