掘进工作面高压喷雾降尘的机理分析

针对目前掘进工作面的粉尘浓度过高的原因进行了分析,对掘进工作面产尘机理以及常规喷雾降尘机理进行了研究;同时对雾流中雾粒的粒度和分散性与实际的降尘效果进行了研究,得出在不同的压力下喷雾雾流的形式,进一步体现出高压喷雾在降尘技术中的优势。     

掘进工作面泡沫降尘技术研究

随着综掘、综采技术的应用,粉尘浓度急剧增加,严重影响了工人的身体健康和煤矿安全生产。本文通过对泡沫降尘机理、粉尘产生机理及粉尘的运移规律等的分析。研究适合于现场应用的泡沫降尘系统,使泡沫与粉尘有效地接触,从而有效地捕捉粉尘,达到高效降尘、消除安全隐患,降低井下掘进工作面的粉尘浓度,保障工人身体健康的目的。     

店坪煤矿掘进工作面降尘技术应用分析

店坪煤矿二采区掘进作业时,工作面粉尘浓度较大,对安全生产及人员健康有极大影响;通过对掘进面及巷道进行粉尘浓度检测分析,得出粉尘主要是由于掘进机破岩工作以及皮带输送环节产生,并在巷道内风流作用下造成粉尘聚集、浓度升高;掘进工作面采用高压喷雾降尘、皮带输送机喷雾降尘、回风巷喷雾降尘等降尘技术,实现全方位除尘措施;采用改进的降尘方案后,掘进工作面粉尘降尘率达到80%以上,治理效果良好;实现了矿工安全健康作业,保证了施工作业顺利进行。     

掘进工作面全自动降尘水幕装置设计

煤矿井下掘进工作面生产时会产生大量的煤尘,为改善工作环境,工作面都设置有防尘水幕。但传统的防尘水幕防尘效果差,给矿井安全生产造成了较大的安全隐患,也严重影响了工人的身体健康。鉴于此,设计了一种新型掘进工作面全自动降尘水幕装置,该装置能够和工作面掘进机、钻机等实现连锁,掘进机或钻机开启时自动开启喷雾,停机后延时关闭喷雾,在满足灭尘效果的同时达到节水效果。同时,在人员通过防尘帘时,通过开启或关闭不同的洒水喷头,在保证不间断灭尘的同时,不会淋湿通过人员的衣物。     

煤巷掘进工作面水力挤出措施防突机理

通过理论分析、现场实验及数值仿真等手段,分析了注水过程中煤－水－瓦斯体系特征,研究了注水对煤的力学性质、应力和变形状态以及对瓦斯涌出量的影响.研究结果表明：该措施的防突机理在于注水后,煤体弹性潜能释放缓慢,集中应力带前移,卸压带加长,瓦斯涌出量减小.     

快速掘进工作面泡沫降尘技术研究及应用

针对快速掘进工作面粉尘污染严重且高压喷雾除尘效果不佳的问题,结合掘锚一体机镐形截齿截割产尘过程,分析了泡沫降尘机理,设计了快速掘进工作面泡沫降尘系统,并进行了现场应用。泡沫降尘系统制备的泡沫能够有效包裹掘锚一体机截割滚筒并覆盖煤壁来提前湿润煤岩,减少和抑制了粉尘产生,除尘效果比高压喷雾系统明显。     

晶鑫煤业3220运输顺槽掘进工作面喷雾降尘技术应用研究

为降低3220运输顺槽掘进期间的粉尘含量,通过具体分析喷雾降尘机理,确定影响喷雾降尘效果的主要因素为雾粒大小及分散性、尘粒与雾粒的相对速度、喷雾水量、喷雾水质和粉尘的润湿性;基于理论分析结果,结合3220运输顺槽的具体情况确定降尘系统由喷雾机喷雾+皮带机喷雾+巷内喷雾组成,并在喷雾系统中添加抑尘剂添加装置,在喷雾系统实施前后进行不同区域粉尘浓度的测试作业。结果表明:喷雾系统实施后,掘进工作面各个区域的降尘率均达到80%以上,降尘效果显著。     

掘进工作面粉尘分布规律及控降尘工艺技术试验

分析了掘进工作面采用压入式通风时的风流分布特点及粉尘分布规律,在此基础上,针对某些高瓦斯矿井出于安全考虑限制在掘进工作面使用电动除尘器除尘的规定,进行了高瓦斯综掘工作面控、降尘工艺技术试验研究,取得了较好的降尘效果。     

掘进工作面水力压裂技术的研究与应用

为了解决余吾煤业N1202回风巷掘进过程中的瓦斯问题,保证安全生产,采用水力压裂技术增加煤体透气性,提高瓦斯抽采效果。实施水力压裂后,对瓦斯解吸量指标K1值以及瓦斯抽采效果进行了考察,结果表明:在压裂影响范围之内K1值大幅降低,一般在0.28⁰.34 mL·(g·min1/2)-1之间,最大降低幅度达到38%,基本降低或消除了掘进工作面瓦斯突出的危险性;抽采浓度最大达到61%,抽采纯流量最大达到0.4 m3/min,瓦斯抽采量提高了4倍以上。掘进速度得到提升,安全掘进得到了保证。     

高瓦斯煤层掘进工作面水力挤排瓦斯技术

针对高瓦斯煤层掘进工作面放炮落煤时瓦斯经常超限和断电而影响生产的问题,提出了水力挤排瓦斯技术,并进行了试验,使煤体中的瓦斯在检修班内提前挤排出来,从而降低了生产班落煤时的瓦斯涌出量和瓦斯浓度峰值,均衡了高瓦斯煤层掘进工作面的瓦斯涌出,放炮落煤时的瓦斯超限问题基本得到解决,炮后瓦斯体积分数平均降低30%,掘进速度提高了22.5%,取得了显著的安全和经济效益.试验结果表明,水力挤排瓦斯技术是一项治理高瓦斯煤层掘进工作面瓦斯超限的有效技术措施,具有较大的推广应用价值.     

喷雾降尘机理的研究

为了更好地利用喷雾技术高效沉降煤矿生产中作业场所的高浓度粉尘，对喷雾降尘机理进行了深入研究.以煤矿井下回风巷道中沉降浮尘为研究对象，分析影响粉尘沉降效率的因素，建立了相应的数学模型，应用MATLAB软件绘制出粉尘沉降效率曲线.由此得出，水雾粒径越小降尘效率越高，但不同粒径的粉尘颗粒对应一个较佳的水雾粒度；当采用压力型雾化喷嘴沉降浮尘时，降尘效率主要取决于供水压力，不同粒径的粉尘需要的水压力不同，依据实际粉尘颗粒的分散度和降尘要求参照曲线图来选择合适的供水压力，可以达到更好的效果和经济效益.     

中国煤矿粉尘危害防治技术现状及发展方向

为了解决煤矿综掘工作面粉尘污染难题,以唐口煤矿3110运输巷综掘工作面为研究对象,对压抽风量比r为0.5、0.8、1.2、1.5条件下的多径向涡旋气幕运移及其阻尘效果开展数值模拟研究。结果表明,随着r的减小,控制风流结构的主要因素由惯性转变为抽风负压,气幕保持径向涡旋状态的轴向运移距离及其前部低速紊流区均随之减小,当r减小至0.8及0.5时,能够在掘进作业区域形成轴向阻尘流场,粉尘污染范围也随之减小。结合综掘工作面实际情况,选取r为0.8,经现场应用,掘进机司机前部断面形成了较为完整的轴向阻尘流场,风速减小至0.38~1.19 m/s,掘进机司机处粉尘质量浓度降至63.0 mg/m³。

     

掘进巷道压入式通风粉尘运移规律数值模拟

为了解决掘进巷道粉尘的严重污染问题,以西藏自治区某铜多金属矿为工程背景,运用数值模拟与现场测试相结合的方法,对掘进巷道采用压入式通风时的粉尘分布规律进行研究。通过GAMBIT建立几何模型,并运用FLUENT软件模拟压入式通风条件下粉尘的运移规律。模拟结果表明,掘进巷道内的粉尘在1 200s时基本全部排出,同时模拟结果与实测数据基本一致。     

煤巷综掘工作面附壁风筒封闭式除尘系统应用

为解决一采区轨道巷综掘工作面粉尘问题,应用了附壁风筒封闭式除尘系统。检测结果表明:封闭式除尘系统可实现与掘进机的同步推进,具有体积小、易操作、寿命长、成本低、能耗小的特点;应用后,掘进机司机作业点全尘浓度下降了9&7%,呼吸性粉尘浓度下降了98.2%。     

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)     

综掘工作面粉尘扩散与不同粒径粉尘的沉降规律研究

采用理论分析、数值模拟和现场测试等方法,通过建立的煤矿综掘工作面三维数值模型,数值模拟研究了综掘工作面粉尘运移及沿程分布规律,基于滤膜计重法现场测试了综掘工作面的粉尘质量浓度,并从粉尘粒径的角度出发,对现场采集的滤膜粉尘进行了粒度分析。研究结果表明：综掘工作面粉尘主要集中在距工作面端头5 m的区域内,粉尘在风流作用下主要沿回风侧煤壁和掘进机机身之间、掘进机机身与巷道顶板之间向端头后方运移;可将综掘工作面粉尘的沿程沉降划分为急速沉降区、中速沉降区和慢速沉降区;粒径大于50 μm的粉尘易在掘进机司机前方沉降;粉尘沉降过程中的“拐点粒径”为40 μm,小于“拐点粒径”的粉尘在巷道中不易沉降。     

掘进巷道降低爆破尘毒的工业实验研究

采用工业试验的方法,研究富水炮泥填塞炮孔降低掘进巷道爆破尘毒的效果。通过定性分析和定量分析得出,采取添加富水炮泥措施的爆破与常规爆破相比,爆破尘毒中粉尘和CO的产生量分别减少了62.2%、54.7%。研究结果对减少爆破尘毒污染、保护工人安全具有重要意义。     

煤尘表面特性及润湿机理的研究

通过煤尘的红外光谱实验、电泳实验和正向渗透实验系统,研究了煤尘的表面化学结构、表面电性和表面润湿性,对煤尘表面润湿机理进行了研究,阐明了非离子表面活性剂溶液对煤尘的润湿效果好于阴离子表面活性剂溶液的机理.研究表明,溶液对煤尘的润湿性能不仅取决于溶液的气-液表面张力,而且取决于溶液与煤尘的固-液界面张力,溶液与煤尘的固-液界面张力的大小,又与煤尘的疏水性、电性、溶液添加剂（如表面活性剂）的结构、性质等密切相关.     

表面活性剂对无烟煤煤尘的抑尘效果研究

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   

Development of a dust collector inlet hood for enhanced surface mine drill dust capture

Surface mine drill operators have the highest frequency of overexposure to quartz dust, and drilling is one of the occupations associated with the highest incidence of silicosis. Previous field assessment studies of drilling machines indicate that they can emit some of the highest airborne respirable quartz dust concentrations found at surface mining operations. Typically, the surface mine drills are equipped with dry dust collector systems to capture the dust being flushed with compressed air from the hole during the drilling process. The overall control effectiveness of the dust collector system is initially dependent on capturing the dust cloud at the source via the collector inlet. To assist the initial capture of the dust being flushed from the drill hole, the bottom of the drill deck is typically shrouded or enclosed on all sides to help contain the dust for the collector inlet plenum located on the underside perimeter of the drill deck. Openings, gaps and breaches in the shroud enclosure permit dust to escape dust collector capture.

The National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) has developed a collector inlet hood that reconfigures the inlet plenum around the drill steel and above the hole to enhance dust capture. Laboratory development and testing show that this inlet hood improves dust capture by an average of nearly 50% over a wide range of collector flows and shroud leakage areas. This report describes the laboratory and subsequent field testing of this inlet hood concept.