泡沫除尘技术在综掘面的应用

针对掘进工作面粉尘灾害严重的现状,在系统分析泡沫除尘技术特点的基础上,提出了一种综掘工作面泡沫除尘应用工艺,并应用于平顶山一矿戊10-21180掘进工作面。现场应用结果表明：在掘进机司机处,泡沫对全尘的降尘效率达到87.90％,为水雾降尘的2.10倍;对呼吸性粉尘的降尘效率达到75.97％,为水雾的2.37倍,防尘效果显著,有效治理了掘进面粉尘灾害。     

泡沫降尘技术在掘进工作面的研究与应用

通过研究掘进工作面产尘机理及粉尘产生过程,比较泡沫降尘技术较其他常规降尘手段所具有的优势,设计了泡沫降尘的工艺流程以及系统的安装工艺。泡沫降尘技术在新安煤矿掘进工作面的现场应用测试数据显示,泡沫对全尘的降尘效率达到84.43%,对呼吸性粉尘的降尘效率为68.85%,分别是水雾除尘的2.11倍和1.72倍,降尘效果显著。     

综掘工作面除尘工艺实践

山脚树矿21129半煤岩巷掘进过程中,产生的粉尘较大,水雾降尘不能有效降低回风流中煤尘浓度,故采用泡沫降尘技术进行除尘试验。现场试验表明:使用泡沫抑尘技术除尘,全尘除尘效率是水雾降尘效率的2.32倍,呼吸性粉尘降尘效率是水雾降尘效率的3.01倍。泡沫除尘效率高,消除了煤尘带来的安全隐患,提高了工作效率。     

掘进工作面高倍数泡沫降尘器研制与应用

为了提高掘进时的降尘效果,提出了兼具水喷雾和化学抑尘优点的高倍数泡沫降尘器。通过对该降尘器的性能分析,得到降尘器的最佳发泡风压为0.55 MPa;最佳泡沫试剂浓度为2.5%。通过现场实践表明,该泡沫降尘技术对全尘的降尘率是传统水雾降尘技术的2.3倍,对呼吸性粉尘的降尘率是传统水雾降尘技术的2.8倍,降尘效果十分显著。     

泡沫降尘技术在枣庄滨湖煤矿的实验研究

降尘泡沫作为一种新兴的除尘工艺,具有优良的润湿性、覆盖性和黏附性,泡沫与粉尘之间存在的各种效应之间相辅相成,强化了泡沫降尘效率;设计的泡沫降尘工艺,利用井下已有的高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,最后经喷头喷洒至掘进面,进行降尘。通过滨湖煤矿掘进面的现场测试,得出了采用泡沫降尘技术,降尘效率高可达80%,降尘后能见度在6m以上,降尘效果非常明显。     

微米级水雾在井下巷道降尘中的应用

为改善煤矿井下的降尘效果,基于微米级水雾降尘技术原理研制了煤矿井下巷道内降尘设备,并在梁北煤矿井下采掘工作面进行了应用。对梁北煤矿11141工作面回风巷和11101掘进工作面降尘设备使用前后粉尘浓度进行测定,结果表明：11141工作面回风巷微米级水雾降尘设备除尘率达到74.3%,比普通喷淋水幕降尘率提高了34.2%;11101掘进工作面的微米级水雾降尘设备的除尘率达到84.2%,比普通喷淋水幕提高41.2%。微米级水雾降尘技术相对于普通喷淋水幕具有更好的降尘效果,可以更有效地降低煤矿井下的粉尘浓度。     

大阳煤矿综掘工作面泡沫降尘技术研究

随着我国煤矿机械化作业程度的提高,综掘工作面粉尘污染问题日益突出,采用泡沫降尘工艺方法可解决工作面粉尘浓度大的问题。介绍了泡沫降尘机理、泡沫降尘设备及工艺,对泡沫降尘喷头支架进行了设计。泡沫降尘系统在3303工作面回风巷综掘工作面的现场试验表明,回风巷呼入性粉尘的降尘率在73%以上,全尘的降尘率在75%以上,降尘效果显著。     

综掘工作面泡沫抑尘技术实践

在调研乌鲁木齐矿井综掘工作面防尘技术现状的基础上,分析了现有防尘技术的不足,提出在10106综掘工作面应用泡沫抑尘新技术。利用自吸式定量添加,将极少量发泡剂与水经发泡器混合,在一定量压风作用下产生丰富降尘泡沫,并通过专用弧扇型喷头喷出,实现了泡沫对尘源的全包裹,从源头上抑制了粉尘的产生和扩散。现场测试结果表明,对总粉尘和呼尘的降尘效率是普通喷雾的3.22倍和4倍,有效地降低了粉尘危害,提高了掘进的质量和效率。     

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。     

综掘工作面高效泡沫降尘装置研制及应用

针对综掘工作面粉尘浓度高、治理困难的现状,提出采用高效泡沫除尘技术。通过对发泡器、添加装置、喷枪等部件进行研究,研制了泡沫降尘装置。通过新桥煤矿2501综掘工作面应用证明,泡沫降尘装置运行稳定,在湿润剂添加比例为2.5%条件下总粉尘降尘效率为94.2%,显著改善了工作面作业环境。     

矿用泡沫抑尘技术在薛湖矿的应用

 为了有效地防治井下粉尘,本文介绍了一种矿用泡沫抑尘技术,其造泡原理简单,且可在井下方便、快捷地操作、应用。将该技术在薛湖煤矿2108机巷掘进工作面应用后,取得了良好的抑尘效果：泡沫抑尘技术的平均全尘降尘效率比原喷雾、洒水提高了78.50%;对呼吸性粉尘的平均降尘效率比原喷雾、洒水提高了81.40%。     

露天矿潜孔钻泡沫抑尘剂配方及试验研究

为有效降低露天矿潜孔打钻作业产生的大量粉尘,并解决湿式抑尘用水量大的问题,基于泡沫抑尘原理,从发泡性能及湿润性能两个方面来设计复配实验。以泡沫综合指数、表面张力、接触角及反向渗透吸重为指标,优选出最佳泡沫抑尘剂配方为α-烯烃磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基二甲基甜菜碱和椰子油单乙醇酰胺,各成分质量分数分别为0.15%,0.20%,0.05%和0.50%。经现场试验,验证该配方的泡沫抑尘效果良好,在下风向5 m工作区域内全尘除尘率平均值为87.8%,呼吸性粉尘除尘率平均值为80.7%,明显优于喷雾降尘及干式除尘效果。     

综掘机泡沫降尘技术研究及其应用

 近年来,潘三矿综掘机械化强度迅速提升,粉尘灾害日益严峻,为此,作者通过深入分析综掘面产尘机理,采用了泡沫降尘新技术,并科学合理设计泡沫降尘工艺,有效降低了综掘面粉尘浓度,净化了作业环境,测试结果表明：在司机侧泡沫降尘时全尘浓度由原来的1103mg/m3降低为308.8mg/m3,呼吸性粉尘由原来的596mg/m3降低为149mg/m3,降尘效率分别为72.4%和75.2%,与外喷雾相比,分别是其降尘效率的2.52倍和3.08倍,降尘效果非常明显,同时,泡沫降尘成本较低,约占总投入的1.8%~2.2%,经济性明显,具有广阔的实用推广性。     

大断面全岩巷综掘工作面泡沫降尘技术

为了解决大断面全岩巷综掘工作面高浓度粉尘问题,结合大断面岩巷综掘工作面产尘特点,在对大断面岩巷综掘工作面综掘机截割破岩的过程分析后,利用Fluent软件,对大断面岩巷综掘工作面粉尘运动场进行数值模拟,并分析了粉尘运动规律及粉尘浓度分布情况,依据泡沫降尘原理,设计了大断面岩巷综掘工作面泡沫降尘工艺系统,并在淮北朱仙庄煤矿北翼胶带运输大巷大断面岩巷综掘工作面进行了现场应用。结果表明,综掘岩尘主要集中在综掘工作面回风侧,在尘源下风向的某一回风侧浓度达到最大;泡沫降尘工艺系统制备的泡沫能包裹综掘机截割头,覆盖岩壁达到提前润湿岩体,减少和抑制粉尘的产生,同时又能阻断已产生粉尘的扩散通道,对全尘和呼吸性粉尘的平均降尘效率分别为86.2%和84.4%,是水喷雾降尘效率的3.6倍和4.6倍,取得了理想的降尘效果。     

泡沫溶胶抑制静态煤尘特性及其应用技术的试验研究

为抑制静态煤尘起尘,分析了水性泡沫及泡沫溶胶液的表面张力及黏度;测定出水性泡沫液与煤尘对应的接触角,利用Zisman 图分析出煤尘浸湿性临界表面张力值;研制出以压缩气体作为惟一动力源的泡沫溶胶生成系统以及构建了泡沫溶胶抑尘试验系统。研究得出,当交联剂和表面活性剂添加质量分数分别为1%和5%时,构成的泡沫溶胶液具有较好的煤尘湿润性,较强的起泡能力和附着力;当压力为0.5 MPa、气体流量为60 m3/h时,吸入泡沫溶胶液的流量为9.81 m3/h,产泡体积为62.01 m3/h,气体利用率为87%,发泡倍数为6.3倍;风速在10.4 m/s以下时,泡沫溶胶能有效抑制煤堆不起尘。     

露天矿潜孔钻机泡沫发生器及其流量特性的实验研究

为了解决露天矿潜孔钻机粉尘浓度严重超标的问题,改善干式捕尘器应用效果差、湿式凿岩用水量大的现状,针对潜孔钻机的产尘特点,设计出一种适用于潜孔钻机的泡沫发生器。通过理论计算及数值分析,确定了泡沫发生器的基本尺寸及发泡参数,掌握了其内部气液流场的分布特点。通过泡沫发生器的流量特性实验可知：液体流量及气体流量越大、发泡网目数越小、发泡剂浓度越高,泡沫流量越大。当液体流量为18 L/min、气体流量为30 m3/h时,使用发泡网1及浓度为1.5%的配方3,泡沫流量达到最大值515 L/min。整体来看,泡沫除尘后采场平均降尘率高达90%以上。     

综放工作面粉尘产生规律及降尘措施

对综放工作面的粉尘产生规律进行了分析,并对现在常用的防尘措施进行了总结,在此基础上提出了相应的防尘措施。现场使用效果进行实测后果表明,采用该防尘措施后采煤机司机下风侧1.5 m处降尘效率为81.25%,机尾下风侧10 m处降尘效率为85.33%。     

降尘泡沫发泡器发泡机理及结构优化研究

为了有效抑制煤矿井下粉尘的危害,特别是对呼吸性粉尘的治理,研制了一种可以实现连续、均匀、高效发泡的泡沫发泡器。介绍了泡沫形成原理和发泡器的发泡机理,应用欧拉-欧拉双流体模型,描述发泡器发泡过程的两相流动,模拟了发泡器内不同射流干扰距离和不同扩散角下速度分布和压力分布。由模拟结果可知:射流干扰距离为35 mm,扩散角为60°时有利于形成高效均匀的泡沫,该泡沫发泡器充分利用井下压力风和压力水,结构简单,安装方便,特别适合于煤矿井下降尘系统。     

煤矿除尘技术的研究与展望

矿尘是煤矿安全生产中必须要考虑的因素之一,可导致尘肺病或粉尘爆炸等重特大事故的发生,给一线工人、煤矿企业和国家带来不可估量的灾难和损失。对泡沫除尘技术和风幕除尘技术进行了整理和归纳。泡沫除尘技术的提出极大地改善了喷雾除尘的效率,之后不断研制出新型发泡剂、泡沫发生器以及将泡沫除尘的具体应用等,但是该技术的研究仍存在空缺,成本太高和抑制粉尘的扩散使其无法广泛应用,在对泡沫除尘的研究过程中,应继续考虑如何使其从源头上减少粉尘的产生,同时抑制粉尘的扩散。风幕隔尘集尘系统有抽出式和压入式系统2种结构,在控制风流时,可以达到隔断、引射风流的目的,并且可以对风流增阻。目前,矿井风幕的理论体系与评价指标尚未完善,未来研究开发在完善基础理论研究的同时,将控制噪声技术、节能环保意识与自身的性能相结合。