亚微米矿尘产涡凝聚的实验研究

为探索亚微米矿尘在产涡凝聚装置中的凝聚规律,通过离散相模型模拟和实验研究了产 涡凝聚装置、涡片间距和含尘气流入口风速对亚微米矿尘凝聚的影响。模拟显示:产涡凝聚装置 改变了颗粒的运动轨迹;涡片间距减小、含尘气流入口风速增大都可以增大凝聚区气流的湍流强 度值和涡量值,使颗粒轨迹更杂乱。实验结果表明:产涡凝聚装置可以促进凝聚,凝聚效率随入 口风速的增大而增大,随涡片间距的增大而减小。     

富水胶冻炬泥降尘机理的实验研究

为确定富水胶冻炮泥的降尘机理，用ＰＨＩ５３００ＥＳＣＡ化学分析仪，对４个样品进行了化验分析，结果表明：富水胶冻炮泥对粉尘的作用，既有物理吸附又有化学吸附，但以物理吸附起主导作用。     

矿尘的产生机理研究

矿尘的产生不仅破坏煤矿井下工人的作业环境,其引发的尘肺病和煤尘爆炸也严重制约了我国煤矿的安全生产。治理矿尘灾害,要从源头入手。通过分析煤矿井下各种破(煤)岩方法,得出了破(煤)岩过程中矿尘的产生机理,包括机械破岩产尘、爆破破岩产尘、支护产尘、运输产尘和装载产尘等,其中机械破岩是煤矿井下的主要作业方式,也是井下矿尘的主要产生源。     

矿尘的产生机理研究

矿尘的产生不仅破坏煤矿井下工人的作业环境,其引发的尘肺病和煤尘爆炸也严重制约了我国煤矿的安全生产。治理矿尘灾害,要从源头入手。通过分析煤矿井下各种破(煤)岩方法,得出了破(煤)岩过程中矿尘的产生机理,包括机械破岩产尘、爆破破岩产尘、支护产尘、运输产尘和装载产尘等,其中机械破岩是煤矿井下的主要作业方式,也是井下矿尘的主要产生源。     

喷雾帷幕降尘机理分析及实验研究

针对微细粉尘扬尘过程的复杂多变性以及目前喷雾降尘系统存在的问题, 设计了喷雾帷幕降尘装置。分析了喷雾帷幕降尘机理。选用铁矿粉尘作为实验粉尘, 对喷雾帷幕装置进行了除尘效果实验研究。结果表明, 该喷雾系统由于形成了一个封闭的喷雾帷幕, 基本上不受风向的影响, 在有风和无风情况均具有较高的除尘效率。该装置对微细粉尘具有良好的降尘效果, 降尘效率达到88%以上。     

产涡凝聚区流场及颗粒运动轨迹模拟研究

亚微米细微颗粒物凝聚技术是对亚微米细微粉尘进行阻隔和收集的有效方法。为了对亚微米细微粉尘凝聚装置中含尘气流流场及颗粒运动轨迹进行模拟,应用Fluent软件,采用格子波尔兹曼模型模拟含尘气流流场,采用离散相(discrete phase models,DPM)模型模拟颗粒运动轨迹,对不同速度入口下和不同粒径的颗粒轨迹分布进行了数值模拟和分析。结果表明:凝聚区中的产涡装置可以产生随速度变化的不同尺度的涡;随着颗粒粒径的减小,越易受湍流作用的影响,碰撞几率越大。     

对磁化水喷雾除尘机理的认识

分析了影响用水喷雾降尘的因素，从一个侧面探讨了磁化水喷雾降尘的机理，指出磁化水之所以能提高喷雾降尘（特别是微细粉尘）的效果，一是水经磁化处理后，在一定程度上降低了表面张力，更主要的在于磁化水喷雾形成了有利于降尘的局部环境条件。     

矿尘控制技术研究与应用

该文介绍了国内外矿尘控制技术的发展状况,从矿尘防治、测量、监测监控三个方面总结了目前国内外矿尘控制技术的研究和应用。探讨了我国矿尘控制技术领域的发展趋势。     

富水胶冻炮泥降尘机理的实验研究

为确定富水胶冻炮泥的降尘机理，用ＰＨＩ５３００ＥＳＣＡ化学分析仪，对４个样品进行了化验分析，结果表明：富水胶冻炮泥对粉尘的作用，既有物理吸附又有化学吸附，但以物理吸附起主导作用。     

蜂窝式填料矿用除尘风机的试验研究

煤矿井下粉尘含量高严重危害矿工身心健康,并对煤矿安全生产带来巨大威胁,研究开发体积小、除尘效率高、能耗低、耗水量少的矿用除尘器成为当务之急。通过对蜂窝式填料除尘风机除尘性能的试验研究,证明卡门涡街扰动下湍流边界层相干的复涡黏模型具有强化除尘效果的作用,丰富了湿式除尘技术,为今后矿用除尘风机的设计提供参考。     

针对矿尘中PM10捕尘雾滴粒径的实验研究

为得到矿井中捕集PM10的雾滴粒径与PM10的关系,确定捕集PM10的最佳雾滴粒径的范围,通过自主搭建的尘-雾粒径耦合实验系统,使用激光粒度分析仪测量捕捉PM10前后的雾滴粒径。采用直径为1.0 mm的空心圆锥形喷嘴,压力分别为3、4、5 MPa,实验风速为1.5 m/s。结果表明:当PM10被雾滴捕集时,该雾滴粒径是粉尘粒径的6～13倍的概率为93%,8～10倍的概率为61.6%;3 MPa压力下,雾滴捕捉粉尘粒径的范围较大,压力为4、5 MPa时,捕集的粉尘大多小于7μm,喷嘴直径不变时,压力越大越有利于捕集PM10。根据实验结果拟合出3种压力下雾滴粒径与被捕粉尘粒径的函数关系式。     

羊市塔煤矿隔尘帘防尘试验研究

针对羊市塔煤矿实际情况,结合相关防尘技术,通过理论分析与现场试验相结合的方法,确定了羊市塔煤矿粉尘运移规律以及分散度规律,在此基础上进行隔尘帘现场防尘试验,确定了隔尘帘除尘效率以及防尘影响因素,证实了隔尘帘防尘技术的可行性,为矿井防尘提供重要参考依据。     

金属矿山爆破微细粉尘云雾除尘机理及试验研究

为降低金属矿山爆破微细粉尘浓度,提出了巷道全断面云雾除尘技术,净化回风流中的粉尘。利用自行设计的雾化实验平台,分析了云雾喷嘴的雾化效果及气压、水压对雾化效果的影响,获得气流量、水流量随气压的变化规律,认为当气压为0.5 MPa,水压为0.2 MPa,水流量为35 L/h,气流量为2.65 m3/h时,云雾雾滴中值粒径D50最小,约6.0 μm。基于云雾喷嘴雾化特性及最佳工况条件,以云雾除尘主机和气水源处置为主体,研发了巷道全断面云雾除尘技术,并在梅山铁矿进行了现场试验。结果表明：爆破落矿后,经云雾除尘装置净化后,回风流中全尘、呼吸尘的降尘效率分别为96.89%、96.04%,表明云雾与粉尘粒径匹配效果好,可有效降低沿风流方向的微细粉尘浓度,提高降尘效率,取得较好经济效益和社会效益。     

矿井煤尘粒度和浓度实时在线检测系统实验研究

为了实现矿井煤尘爆炸的预报和预警,以光电二极管为光源,采用窄光束透射技术设计了一基于消光统计法煤尘粒度和浓度的实时在线检测系统。建立了消光统计法的煤尘测试模型,推导了消光统计法的测试方程,并设计了测试系统的实验装置和信号采集电路。最后分别采用0.05、0.24、0.72、1 mm 4种直径厚度光束分别进行了煤尘测量实验。实验结果表明,选择240μm厚度光束测量粒径的标准差为7.6%,可以满足对煤尘颗粒浓度和粒度的实时在线检测,验证了该系统的实用性和可行性。     

矿用湿式过滤除尘器不同阻力情况下性能实验研究

在对矿用湿式过滤除尘器性能实验研究的基础上,根据外接系统阻力对除尘器处理风量的影响,将除尘器工作状态分为正常工作区、踹振区以及小风量工作区3个阶段,分析每一阶段除尘器对于掘进工作面降尘效果的影响,指出了应该控制除尘器外接系统阻力使除尘器处于正常工作区。分析了长压短抽系统通风阻力,并以KCS-550D-Ⅰ型除尘器为例对长压短抽系统阻力进行了计算,得到了该种除尘器距离工作面迎头不大于30 m的结论。     

气动孔口除尘器的实验研究

针对煤矿井下钻孔工作面粉尘难以治理的实际现状,提出了气动孔口除尘器技术,并对气动孔口除尘器的工作原理进行了介绍。设计了孔口除尘器的节能实验方案,在保证压气参数不变的情况下,分别进行了无旋流器无喷淋、无旋流器加喷淋、有旋流器无喷淋和有旋流器加喷淋4种工况的引射性能实验,得出了进口静压、引射风量、引射比、噪声及耗水量随着压气压力的变化情况。除尘实验表明:在压气参数为0.3 MPa的工况下,无旋流器和有旋流器2种结构除尘器的除尘效率分别达到了97.6%和98.5%,均体现了很好的除尘效果。     

露天矿内粉尘聚集机理及影响因素分析

采用计算流体力学等方法,研究了露天矿矿坑几何尺寸特点和逆温现象对露天矿粉尘聚集的影响。研究结果表明：逆温现象阻碍了露天矿矿坑内产生的粉尘向外扩散,是露天矿粉尘污染高发的重要原因;逆温现象的形成机理能较好地解释露天矿粉尘浓度冬春季高而夏秋季低的现象;利用Froude数评价逆温现象对露天矿粉尘扩散的影响,通过敏感性分析可以得出逆温强度是决定露天矿粉尘聚集最主要的影响因素;当逆温现象多发导致矿坑内粉尘扩散不出去时,仅降低某作业环节的粉尘排放量不能避免矿坑粉尘污染的发生。治理露天矿粉尘污染需要从全矿角度出发,结合逆温现象的特点来重新安排矿区整体的降尘抑尘作业,才能控制粉尘浓度的升高。     

巷道中粉尘弥散的实验研究

通过在实际规模风巷中粉尘弥散实验研究，得出了实验条件下粉尘浓度沿风巷变化曲线和风速场与粉尘浓度场之间的关系，从理论上阐明了其正确性，提出了实现风、尘分流的技术途径。