不同通风方式及压风量下的掘进工作面风流粉尘分布规律研究

为解不同的通风方法和压风风量对掘进工作面粉尘分布规律的影响，建立了乌东煤矿西区掘进工作面的1∶1物理模型，利用Ansys Fluent软件对压入式、混合式通风条件下的掘进工作面粉尘运移情况进行数值模拟；在混合式通风条件下改变压风量，观察粉尘扩散的规律。结果表明：压入式通风无法有效控制粉尘运移，而混合式通风的情况下粉尘得到了有效的控制；不同的压风量会产生不同的控尘效果；当压风量为150～250 m³/min时，压风量过小，导致粉尘堆积在巷道前部；而压风量为350 m³/min以上时，因为压风量过大，导致粉尘在被除尘风机净化前就被风流裹挟扩散至巷道后部，使得控尘效果较差；当压风量为300 m³/min时，控尘效果最佳，高浓度粉尘被控制在巷道距离迎头25 m内。     

干式除尘系统在寸草塔矿的应用与改进

为进一步降低掘进面粉尘浓度,寸草塔煤矿引进了干式除尘系统,针对干式除尘系统在使用过程中出现的问题,通过优化除尘风机安设位置以实现同步前移从而减少除尘设备运行阻力、根据供风量与除尘风机吸风量相匹配的原则来确定除尘风机型号、采用多风道吸尘、风筒吊轨等改进技术和手段,使掘进面现场综合除尘效率达到了97%以上,全尘浓度降至5.9 mg/m3以下,呼尘浓度降至2.4 mg/m3以下,大幅降低了掘进面粉尘浓度,提高了现场作业人员的健康保障,同时也减轻了工人作业强度。     

高海拔掘进巷道混合式通风参数优化

针对高海拔低压低氧的工作环境下混合式通风系统参数优化,以西藏某铜矿为研究背景,使用FLUENT数值模拟掘进巷道内粉尘浓度在不同通风环境下变化规律,通过改变混合式通风的压风量、风筒位置和抽压风量比等通风参数进行对比实验,总结通风参数对粉尘运移的影响规律,进而对通风参数进行优化处理。模拟结果为当压风量为150m~3/min,压、抽风筒出风口分别与掘进面距离为14m、2m,抽压风量比为0.9时,粉尘质量浓度大幅度降低。通过现场实验验证数值模拟结果与实际状况大致相符。     

快速掘进工作面长压短抽通风除尘技术优化

为解决马兰矿2#煤层快速掘进工作面粉尘浓度过高的问题,以12702运输顺槽掘进施工为背景,通过数值模拟、实地监测、理论分析等研究手段,对长压短抽除尘系统参数进行优化,确定压风筒距迎头最佳距离为15 m,压风筒出风量为650 m³/min,抽风筒距迎头3 m,抽风筒风量为500 m³/min,压抽比为1.3。通风参数优化后掘锚机司机处粉尘浓度减小56.5%,绝大部分粉尘控制在掘锚机前方,巷道回风侧粉尘浓度显著降低。     

喷浆作业粉尘分布影响因素的数值模拟

为了研究煤矿混凝土喷射作业过程中的粉尘分布规律,应用FLUENT软件对新巨龙煤矿辅二岩巷初喷工作面粉尘分布规律进行了数值模拟。结果表明:通风方式、通风风量和喷浆位置对喷浆作业粉尘扩散分布都有重要影响。长压短抽式的通风方式较单一压入式除尘效果明显;随着压风量的提高,迎头粉尘浓度先减小后增大,其中控尘效果最佳压风量为267m~3/min;在压入风侧进行喷浆作业时,巷道粉尘浓度明显高于抽风侧作业,因此减少在压风侧喷浆作业时间有利于工作面粉尘防治工作。     

湿式旋流除尘扇风机的改进

<正> 在煤炭生产过程小,以采掘工作面所生成的粉尘为最高,随着采掘机械化程度的不断提高,粉尘的生成量也将增大。我矿2102掘进工作面自使用一台 AM—50型奥地利掘进机组以来,产生粉尘量很大,空气中含尘量高达2000mg/m~3,虽然奥地利掘进机组附属有除尘装置,但体积大(长9365mm、宽1160mm、高1430mm);功率大(主电机100kw、付电机11kw,计111kw);需风量大(300m~3/min,实     

基于FLUENT的风机出风口与掘进工作面距离的研究

以潞安矿区某煤矿正在掘进的3101工作面运输巷为研究背景,通过现场调查、FLUENT数值模拟计算选择出风机出风口与掘进工作面合适的距离,研究结果表明:在瓦斯涌出量为0.09 m~3/min的条件下,掘进工作面风量为144 m~3/min、风机出风口距离掘进工作面6 m时,掘进工作面风速范围为0.5~3 m/s,符合《煤矿安全规程》要求的掘进巷道风速,且巷道内不易出现瓦斯积聚现象,因此,风机出风口与掘进工作面距离设置为6 m是合适的。     

高海拔矿山掘进面长压短抽式通风粉尘分布数值模拟

为了研究高海拔矿山的粉尘污染难题,以西藏自治区某铜多金属矿为工程背景,通过对比试验的方法确定高海拔矿山粉尘颗粒的主要粒径分布范围;根据气固两相流理论,运用FLUENT软件对长压短抽通风除尘系统的效率、最佳压入风量以及最优抽吸比进行数值模拟,并与现场测试结果对比分析。研究结果表明：长压短抽通风除尘系统在1 200 s时基本排出全部粉尘,压入风量取150 m3/min,抽吸比取0.9最为合适,同时数值模拟结果与现场实际变化规律基本一致,除尘效率达到90%以上,此时巷道内的粉尘质量浓度保持在0.5 mg/m3以内。     

寸草塔煤矿粉尘防治技术与管理

寸草塔矿粉尘防治通过树立"无尘化"矿井理念,建立健全立体式、全方位综合防尘管理体系,细化落实粉尘防治主体责任,创新粉尘防治技术,强化粉尘防治全覆盖尘源管控。掘进面引进国产干式除尘风机,采用"长压短抽"除尘,发明适用于掘锚机连接的除尘风机风道等,使掘进工作面全岩全尘浓度由765mg/m~3降至3.5mg/m~3,降尘率99.5%。综采面进行负压诱导除尘,利用高压雾流形成负压区,吸附粉尘,降低转载破碎机等处的粉尘,使全尘浓度由101.6mg/m~3降至18.5mg/m~3,降尘率81.8%。巷道粉尘防治技术主要是自动喷雾降尘、工作面巷道喷雾降尘、集中喷雾降尘、定期清洗及全断面洒水灭尘;个体防护要求所有入井人员必须佩戴防尘口罩,提高劳保用品配置等,综合防尘取得较好效果。     

综掘面粉尘运移规律数值模拟及实测研究

对山西虎龙沟煤业有限公司1016掘进工作面进行数值模拟,研究了风量为400m3/min,风筒悬挂于巷道壁左上角,风筒直径为0.8m时巷道内的粉尘运移规律。研究显示:掘进工作面粉尘浓度最高;巷道回风侧粉尘浓度较进风侧高;距掘进工作面30m位置处,粉尘分布均匀。现场实测数据对比得出数值模拟结果的准确性。     

大断面综掘岩巷控尘工艺的试验研究

控尘工艺是掘进工作面采用通风除尘进行粉尘治理的瓶颈技术。在掘进巷道控尘实验平台上,使用EBH450掘进机真实截割,对4种控尘工艺进行了试验研究。通过测量4种控尘工艺下巷道内的风流分布及粉尘浓度分布,分析了掘进设备对巷道风流的影响,得出分风量为40%的压风分风控尘效果最佳,司机处的粉尘浓度约为22 mg/m~3。     

综掘巷道抽出式通风粉尘运移规律仿真模拟研究

巷道掘进过程会产生大量粉尘,为了防止粉尘扩散污染巷道,采取计算机数值模拟方法,运用欧拉-拉格朗日法下的DPM模型对抽出式通风除尘进行仿真研究,分别对抽出式通风方式下的风筒抽风口距掘进面距离以及抽风筒风速进行仿真模拟。结果表明：在综合考虑的情况下,当风筒口距离掘进面5 m,抽风筒风速为8 m/s时,粉尘整体浓度和扩散范围都相对较低,除尘效果较为理想。     

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。     

高效掘进工作面除尘系统改造试验与应用

为提高保德煤矿掘进工作面除尘率,降低粉尘浓度,通过现场试验,采用分段供风、集中除尘的方式,在掘进工作面加设分风器控制供风量,使之与除尘风机吸风量相匹配,并在除尘风机排风口外增设2道喷雾进一步降尘。经现场应用及测试,改造后作业环境全尘与呼尘浓度均明显下降,对减少矿工职业病危害、治理煤尘爆炸隐患具有一定现实意义。     

单巷长距离快速掘进通风除尘技术研究

神华神东公司大柳塔矿单巷长距离全断面快速掘进系统因机械化程度高,掘进速度快,存在风量不合理、粉尘大等安全隐患,经过现场调研、理论分析和数值模拟,提出了适合大柳塔矿的"长压短抽"通风方式,采用了基于风筒自动伸缩的吊挂延伸技术,选定了压入风机型号为FBDY№8/2×75kW,湿式除尘风机型号为KCS-700D。试验表明,该方式成功解决了工作面微风,粉尘大等问题,使工作面风速风量满足规程规定,工作面粉尘浓度平均降低50%以上,保证了掘进工作安全高效。     

基于气幕屏蔽的掘进工作面通风除尘参数优化研究

为了改善掘进工作面产尘量大,通风排尘污染其他巷道的问题,在现有长压短抽式通风基础上,提出气幕阻尘结合长压短抽联合除尘方案,并采用数值模拟软件以及现场实验的方式对除尘参数进行分析。研究结果表明：当压风量为330 m³/min、压抽比为0.75时,抽出式除尘风机距离工作面距离为3～4 m时控尘效果较好;但掘进机操控区域距尘源较近,为了尽可能减少粉尘流经掘进机操控区总量,在掘进机操控区前方0.5 m处设置气幕,空气幕发生器出口风速为15 m/s时控尘效果最好,降尘率可以达到90%以上。     

风筒圈自动喷雾除尘系统在巷道掘进中应用

针对传统巷道掘进过程中风机通风除尘时扬尘大、能见度低、降尘效果差等技术难题,五里堠煤矿通过技术研究,对传统通风除尘系统以及喷雾洒水系统防尘现状及主要存在的问题进行分析,提出了风筒圈自动喷雾除尘系统。实际应用效果表明,该系统可根据巷道内风量及粉尘浓度自动控制洒水量,提高了通风除尘自动化水平,取得了良好成效。     

沙坪煤矿矿井风量分配方法的探讨

沙坪煤矿通过对工作面需风量的计算、备用面需风量的计算、掘进工作面需风量的计算、硐室需风量的计算、其它巷道需风量的计算,得出矿井总风量通风:通风容易时期为8100m~3/min,通风困难时期为9780m~3/min,并进行了科学合理的分配。     

湿式除尘风机在岩巷掘进中的应用分析

为了有效降低岩巷掘进期间粉尘浓度,保护井下作业人员身体健康,在传统降尘技术的基础上,采用湿式除尘风机降低粉尘浓度。通过采用该种方法,掘进巷道中呼吸性粉尘最大浓度为3.4 mg/m3、降尘率为67.6%,全尘最大浓度为9.9 mg/m3、降尘率为95.7%,起到良好的降尘作用,极大地改善了掘进工作面作业环境。同时分析了影响除尘风机效果的因素,可为其他矿井降尘提供参考。     

压入式掘进巷道风流粉尘运移规律及最佳压风量研究

掌握巷道内风流场局部特征和粉尘运移规律是解决巷道粉尘严重污染问题的理论前提。本文运用数值模拟与现场实测相结合的方法,利用FLUENT数值模拟软件对掘进巷道单压入式通风条件下的风流流场分布及粉尘运移规律进行了研究,并通过改变压风量得到了通风控尘效果最佳压风量;最后,通过现场实测验证了模拟结果的准确性。结果表明：掘进巷道在单压入式通风条件下,风流场可分为射流区、涡流区、回流区3个区域,其中风流速度变化在流场中主要呈现为射流区风速衰减较快,涡流区风速较小,回流区风速衰减较慢;粉尘运移过程中受风流影响较大,回流侧的粉尘质量浓度高于风筒侧,质量浓度超过350 mg/m³的粉尘主要集中在掘进机前方、涡流区域及回流侧;提高风筒压风量在一定程度上可以提高通风控尘的效果,但压风量过大会造成巷道内二次扬尘,当压风量为1 400 m³/min时,控尘效果最佳。