顺层瓦斯抽采长钻孔气举排渣模拟试验研究

气举排渣困难及其导致的卡钻、抱钻甚至喷孔事故一直是困扰顺层长钻孔瓦斯抽采技术的重要因素;利用数值仿真与现场试验相结合的方法,对顺层瓦斯抽采长钻孔气举排渣进行了系统研究。研究发现：煤屑粒径较小时,风量和产屑量是煤屑沉积的最主要因素,而对于当煤屑粒径较大时,煤屑沉积受到风量、钻杆转、产屑量3个方面的影响;当风量为500 m³/h时,钻杆转速需要超过80 r/min才能保证有效排渣,而当风量分别为400、300 m³/h时,钻杆的转速需要超过120、200 r/min才能保证有效排渣;为了有效排渣,钻杆的转速应保持在80～120 r/min,且风量应在400 m³/h以上。     

煤矿泡沫降尘发泡特性实验研究

阐述了泡沫的形成及聚并机制,探讨了泡沫最终稳定形成所需的条件,并通过构建完整的泡沫发生系统,设计新型的泡沫发生器,研究得出了供风量与产泡量之间呈先增大后减小的"抛物线"型关系,超过最佳风量(44⁴7m3/h)后,液气逐渐分离,消泡现象明显,泡沫因不能获得足够的气体动力,产泡量开始减小;泡沫驱动压力上、下限与水量呈"剪刀状"关系,水量小于0.703m47m3/h)后,液气逐渐分离,消泡现象明显,泡沫因不能获得足够的气体动力,产泡量开始减小;泡沫驱动压力上、下限与水量呈"剪刀状"关系,水量小于0.703m³/h或者大于1.052m3/h或者大于1.052m³/h时,驱动压力变化剧烈,最大波动幅度9.1%,当水量在0.7983/h时,驱动压力变化剧烈,最大波动幅度9.1%,当水量在0.798⁰.948m0.948m³/h时,驱动上限与驱动下限值重合,泡沫驱动压力趋于稳定,近似维持在0.0683/h时,驱动上限与驱动下限值重合,泡沫驱动压力趋于稳定,近似维持在0.068⁰.069MPa;风量对泡沫的喷射有重要影响,风量为65m0.069MPa;风量对泡沫的喷射有重要影响,风量为65m³/h时,喷射距离可达3m,但单纯依靠提升风量来进一步提升喷射距离存在局限性。     

超细搅拌磨机制备亚微米造纸涂布重钙颜料的研究

用超细搅拌磨机制备了d₉₅≤2 μm、d₅₀≤0.7 μm粒度分布均匀的亚微米超细重钙颜料。通过条件实验,系统地研究了浆料浓度、搅拌器转速、助磨分散剂、研磨介质种类及尺寸等主要操作参数对搅拌磨机粉磨效果的影响规律。在9 L超细搅拌磨机中, 得到的最佳磨矿工艺为: 装球量8 kg、给料量2.5 kg、介质球为Φ3 mm刚玉球、助磨分散剂为聚丙烯酸钠、添加量均为0.9%、磨机转速250 r/min、磨矿浓度72%和磨矿时间为120 min。     

帷幕注浆法在冬瓜山铜矿的应用

冬瓜山铜矿在掘进回风道时,揭露了含水破碎带,发生突水淹井事故,最大涌水量达500 m³/h。采用帷幕注浆法通过破碎带,设计帷幕孔8个,进尺756.6 m,注浆量为3 131.646 m³,施工期3个月,施工后破碎带处残余淋水量仅为2 m³/h,完全满足了设计要求。     

天然羟基磷灰石超细粉碎试验研究

通过试验研究,利用小型搅拌磨对羟基磷灰石进行超细粉碎,选择出适合羟基磷灰石超细粉碎的分散剂蔗糖脂,研磨时间为8-12 h,并对小型搅拌磨超细粉碎的粉体进行性能表征。利用小型搅拌磨可以得到粒度分布较窄的粉体样品,d50值为0.781μm,比表面积为19.83 m2/g。     

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。     

某铁矿高压辊磨——预选精矿的球磨与塔磨效果对比研究

为提高矿山磨矿效率、实现节能降耗,以某铁矿高压辊磨—预选精矿为研究对象,分别采用球磨机和塔磨机为粗磨设备开展磨矿试验。结果表明:(1)采用球磨机磨矿,磨矿时间为200 s时,新生成-0.074 mm产品的能耗为150.08 k W·h/t,磨机-0.074 mm利用系数为0.586 t/(m³·h);采用塔磨机磨矿,磨矿时间为600 s时,新生成-0.074 mm产品的能耗为138.53 k W·h/t,磨机-0.074 mm利用系数为0.195 t/(m³·h)。2种磨矿方式的产品各粒级产率差异主要集中在+0.150 mm和0.150～0.074 mm。(2)优化试验确定适宜的塔磨工艺参数为:磨矿时间300 s、磨矿浓度60%、搅拌器转速300 r/min、介质充填率16.15%、料球比0.166 4。该条件下,磨机-0.074 mm利用系数为0.625 t/(m³·h),新生成-0.074 mm产品的能耗为53.62 k W·h/t。与球磨机相比,-0.074 mm利用系数提高6.66%,新生成-0.074 mm产品...     

万安矿掘进巷道钻爆法施工除尘技术应用

钻爆法施工后造成粉尘大范围扩散。利用配有离心式除尘风机的干式除尘系统治理粉尘,距离掌子面45 m处的全尘和呼尘浓度分别为55 mg/m³和23 mg/m³,降低至8 mg/m³和4 mg/m³,降尘率分别达到了86%和83%.距离掌子面70 m处,全尘和呼尘浓度分别为158 mg/m³和82 mg/m³,降尘率均为96%.     

采煤机机载除尘器抽尘风量对综采工作面风流场的影响

为了解决综采工作面采煤机割煤粉尘易受风流横向扩散而污染人行空间问题,以羊场湾煤矿综放工作面现场实际为研究背景,结合采场空间与开采设备空间配合关系,通过建立CFD数值计算模型,分析了采煤机机载除尘器抽尘风量与采场风流分布影响关系,通过实测论证了机载除尘器对采煤机割煤粉尘治理的有效性,为指导采煤机割煤粉尘治理提供技术支撑。结果表明：随着机载除尘器抽尘风量增加,在采煤机上风侧区域风速呈现逐渐增加趋势,人行侧风流速度总体呈减小趋势;当抽尘风量由92 m³/min逐渐增加到345 m³/min时,人行侧风流速度随抽尘风量增加而逐渐减小,人行侧风流速度由1.2 m/s逐渐减小到0.8 m/s,风速减小了33.3%;现场实测可以发现,机载除尘器处理风量155 m³/min时,人行侧风流速度减小了23.1%以上,人行侧风流速度明显降低,说明机载除尘器可以降低因采煤机阻挡而横向流动的含尘气流扩散程度。     

突出煤层掘进工作面硫化氢综合治理技术

随着煤层开采深度的增加,煤层地质条件愈趋复杂,煤层掘进时硫化氢大量涌出,严重威胁井下工作人员的身体健康。阜康一矿11A221回风巷突出煤层掘进期间,在钻孔预抽消突后,残留的硫化氢气体掘进时大量涌出,导致工作面回风流中硫化氢浓度最高达73×10^-6,平均为55×10^-6,超出《煤矿安全规程》规定的6.6×10^-6。研究发现,单一增大风量至风速极限,硫化氢浓度仍不能降低至规定容许范围内。因此,采用增大风量和压注碳酸钠溶液综合治理硫化氢。对巷道轮廓线外2 m、工作面前方42~53 m的煤体压注浓度为5.73%的碳酸钠溶液,从源头降低煤体中硫化氢含量,并将工作面风量由530 m³/min提高至940 m³/min,提高稀释硫化氢能力。掘进期间工作面及回风流中的硫化氢浓度控制在5×10^-6和3×10^-6左右,低于安全允许值,有效保障了工作面安全生产。研究可为类似条件矿井硫化氢治理提供经验。     

宜昌煤系高岭土补强天然橡胶试验研究

以湖北宜昌煤系高岭土为原料,先经气流粉碎、表面改性制备出改性超细粉(平均粒径4.61μm),再制备高岭土/天然橡胶复合材料,并测定了复合材料的力学性能,确定了适宜的充填工艺,考察了煅烧土和未煅烧土填充天然橡胶复合材料性能上的差异。结果表明:适宜的硫化时间为10min;在填充量相同前提下,煅烧土填充天然橡胶复合材料的力学性能优于未煅烧土。     

涡流空气分级机转笼转速和进口风速对物料分散效果和分级精度的影响

通过实验研究涡流空气分级机分级中进口风速和转笼转速对机内粉料分散的影响。结果表明,风速增加有助于机内粉料的分散,但风速的增加对机内细粉料分散的改善优于对机内粗粉料分散的改善。转笼转速增加使分级精度降低,但对机内粗粉料的分散影响较大。为了得到高精度分级,必须同时调节进口风速和转笼转速。     

沉积型高岭土矿表面改性与应用研究

沉积型高岭土是中国特有的高岭土资源。超细粉碎后的高岭土粉体经偶联剂钛酸酯、脂肪酸表面改性可作为橡胶用功能性矿物填料。通过对改性产品接触角测量和红外光谱分析，探讨了颗粒粒度、表面性质、晶体结构对填充橡胶性能的影响。     

振动球磨机在超细煤粉制备中的应用

运用正交试验法,采用特征粒径和均匀系数两个指标,从超细煤粉布袋收集料与旋风分离料两方面,系统研究了ZM80型振动磨制备神府（SF）超细煤粉的最佳工艺条件。结果表明,分级机转速、进料电流、二次风控制和改性剂是影响分级机分级效率。煤粉特征粒径及均匀系数的主要因素。     

露天煤尘污染扩散运动的数值计算

为探求煤尘污染运动的影响范围和浓度，以便采取有效措施治理露天煤场在自然风力作用下产生的煤尘对矿区环境的污染问题,以Discrete Particle Model离散介质的气-固两相流模型为理论依据，采用数值计算方法，计算了该矿区年平均风速和最大风速下煤尘粒子的浓度分布.结果表明：在年均风速3.3 m/s时，在煤垛下风向1 km范围内降尘浓度超标.利用Lagrange迹点跟踪法，得出颗粒物从吹起到随气流运动直至稳定扩散的全过程中各时刻污染颗粒在大气中的扩散云图.结果显示：气流在煤垛表面的持续作用，增大了煤尘粒子起跳的动量，促使粒子的跃移和悬浮运动，造成污染浓度的增大.     

分级式冲击磨制备超细云母微粉的工艺研究

为了得到高纯、超细云母粉体,本实验采用分级式冲击磨在干法状态下制备超细云母微粉。考察了在改变分级机转速、引风机流量工艺参数时云母微粉的粒度和产量变化情况。结果表明:云母微粉的100目筛上量主要受分级机转速的影响,而云母微粉的产量及粒度分布则主要受引风机流量的影响,并通过优化分级机和引风机工作参数可以实现对云母产量和出料粒度的控制,满足不同利用领域的要求,解决传统加助磨剂和湿法处理还存在的二次处理问题。     

某铅锌矿巷道型采场粉尘扩散特性研究

为了掌握局部通风的长抽长压式巷道型采场在凿岩作业时粉尘颗粒扩散特性研究,获取合理的通风除尘参数,以某铅锌矿巷道型采场为研究背景,依据相似理论基本原理,建立巷道型采场相似实验模型。对采场模型及现场进行风流特性试验,研究了不同工况点下采场风流变化特性;不同风速下采场模型粉尘浓度及分散度试验;分析不同工况点对粉尘浓度及分散度影响程度。结果表明：采场流场在不同风速下,当粉尘颗粒从模型工作面位置进入采场模型后,发现粉尘颗粒粒径大小位移距离会发生明显变化,当工况点风速为0.75 m/s时,工作面粉尘浓度最高为76.4 mg/m3,大部分粉尘颗粒粒径小于10 um,粉尘平均分散度为66.29%,粉尘粒径分散度主要集中在小于2 um,与现场实测结果吻合,说明此工况粉尘颗粒沉降效果最佳。     

延期药用硫化锑超细化工艺研究

介绍了利用双向旋转球磨机对硫化锑进行超细化处理的工艺技术。通过实验,分析了双向旋转球磨机工作时的投料量、酒精加入量、球料比、外筒体转速、研磨时间等工艺参数对硫化锑产品粒度的影响,并得出了最佳工艺条件,按此工艺条件制备的硫化锑产品,其粒度均能达到D9010μm,可满足延期药生产的技术要求。     

超细Al(OH)3粉体浓度对甲烷爆炸压力的影响

采用20 L的球形不锈钢爆炸罐试验系统,考察不同浓度Al(OH)₃超细粉体抑制瓦斯爆炸的效果.实验结果表明,随着Al(OH)₃粉体浓度的增加,甲烷最大爆炸压力先减小后增大,即存在控制瓦斯爆炸的最佳的粉体浓度.当甲烷浓度为9.5%时,1.3 μm超细粉体Al(OH)₃的最佳控爆浓度约为250 g/m³,此粉体浓度下的最大爆炸压力、最大压力上升速率、到达最大爆炸压力的时间分别为0.583 MPa,9.082 MPa/s,190 ms;当甲烷浓度为7.0%时的最佳控爆浓度约为200 g/m³,此粉体浓度下的最大爆炸压力、最大压力上升速率、到达最大爆炸压力的时间分别为0.474 MPa,3.76 MPa/s,400 ms.     

超音速等离子喷涂WC/Co涂层的工艺优化

采用国内新研制的超音速等离子喷涂（S-APS）设备制备WC-12Co涂层,探讨其影响因素.结果表明,喷涂距离和送粉量不变时,粒子平均温度和平均速度随功率增加而增加.功率和送粉量不变时,粒子平均温度和平均速度随喷涂距离的增加而降低.喷涂距离不变时,粒子速度随送粉量的增加呈先增后减的趋势,粒子温度随送粉量的增加而下降,电压对粒子的速度影响较大,粒子速度随电压的增大而增大,电流对粒子温度影响较大,粒子温度随电流的增大而增大.超音速等离子喷涂WC-12Co粉末的最佳工艺参数为：功率56kW（电压140V,电流400A）,氩气流量3.8m^3/h,氢气流量0.15m^3/h,氮气流量0.60m^3/h,喷涂距离100mm,送粉量50g/min.