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。     

生辉煤业综放面活性磁化水防尘技术研究

针对生辉煤业综放面喷雾用水润湿能力弱、雾化效果差导致降尘率低下的问题,引进综放面活性磁化水喷雾降尘技术并在20100综放面开展试验。通过在试验室对煤样进行测试,发现活性磁化水湿润能力强,与纯水相比,其接触角、降尘效率、粉尘沉降时间均显著提高,并研发出高效制备活性磁化水工艺。活性磁化水喷雾降尘技术在20100综放面现场应用表明：工作面粉尘浓度明显减少,全尘平均降尘效率为88.49%、呼吸性粉尘平均降尘效率为84.71%,显著改善了工作面的作业环境。     

首山一矿综采面活性磁化水喷雾降尘技术研究

针对首山一矿综采面喷雾用水湿润性能差、雾化捕尘效率低的问题,提出了综采面活性磁化水喷雾降尘技术。实验测试了活性磁化水所具有的强湿润性能,其接触角、粉尘沉降时间及降尘效率相对于纯水都得到了大幅度的提高,同时提出了活性磁化水高效制备工艺。经首山一矿12100综采工作面应用表明：活性磁化水喷雾降尘技术能有效降低工作面粉尘浓度,不同测点呼吸性粉尘、全尘平均降尘效率分别达到了84.67%、88.52%,有效改善了井下职工工作环境。     

煤矿磁化水喷雾降尘机理及试验研究

为了探究磁化水喷雾对采掘工作面粉尘的降尘效果,通过试验测定了新型磁水器磁化处理后水的表面张力、动力黏度以及对粉尘的润湿性,并建立了掘进巷道相似模型,研究了不同参数下磁化水的降尘效果。结果表明:磁化处理后水的表面张力、动力黏度均有所降低,磁水器距离出水口越近,磁化水的表面张力和动力黏度降低越大,磁化效果越好;磁化水对粉尘的润湿性优于非磁化水,降尘率较非磁化水也有较大程度提高,试验结果表明,磁感应强度170 mT、水压2 MPa条件为磁化水降尘的最佳条件,其降尘率比非磁化水提高了16.36%。     

活性磁化水降尘实验研究

为有效的降低矿井粉尘浓度,本文提出了活性磁化水降尘技术,研究了水喷雾、磁化水喷雾、表面活性剂水喷雾和活性磁化水喷雾对不同煤质粉尘的降尘效率,结果表明:水喷雾的降尘率为30.90%,磁化水喷雾的降尘率为67.20%,表面活性剂水喷雾的降尘率为80.96%,活性磁化水喷雾的降尘效率为88.60%。同时,研究了活性磁化水对不同煤种(气煤、肥煤和无烟煤)的降尘效率。     

磁性活化水技术雾化性能及降尘效果研究

为了改善喷雾降尘技术对煤尘治理效果,提出磁性活化水降尘技术。以山西晋中市鑫鼎泰煤矿烟煤为例,通过接触角测量实验对单体表面活性剂进行优选及复配,并对复配的表面活性剂和水进行磁化测试,最后使用构建的巷道相似模型进行降尘实验并确定降尘效率。实验结果表明：阴离子表面活性剂SAS-60和非离子表面活性剂AEO-7复配效果最佳;最佳磁感应强度和磁化时间分别为4000Gs和50min。经实验及现场测量,磁性活化水喷雾降尘技术的全尘降尘率高达87%以上,呼尘降尘率均高达79.3%以上,相比纯水喷雾降尘技术,大幅提高了对粉尘的降尘效率。通过上述研究,揭示了磁化水接触角和表面张力展现多极值增减变化规律的机理,并建立了磁化水循环系统,使磁化效果更加稳定,为工作场所实际应用奠定基础。     

煤矿井下磁化水降尘技术研究与应用

综采工作面的粉尘防治已成为当前煤矿安全工作的难题之一，很多现场降尘设备不能达到最佳效果。文章对王庄煤矿7105综采工作面磁化水降尘技术进行应用研究，测定使用前后试验地点的粉尘浓度变化及降尘效果，结果表明磁化水对粉尘的湿润能力增强，降尘效果明显，并提出了下一步的研究方向。     

高压化学喷雾降尘系统在新景矿的应用研究

针对疏水性煤尘难湿润和难捕获的问题,提出高压喷雾降尘技术与化学降尘技术相结合的防尘策略。对高压化学喷雾降尘的影响因素进行了系统分析,重点研究了喷雾距离、喷雾流量、喷雾水量分布、喷雾雾粒以及湿润剂类别对降尘效果的影响。将高压化学喷雾降尘技术应用于阳泉新景矿,并根据该矿的特点,从高压喷嘴的研制、润湿剂的配制、最优润湿剂浓度的确定,以及最佳喷雾流量确定的4个方面进行了应用优化研究。结果表明:采煤机司机处降尘效率最高达92.8%,有效改善了煤矿井下工作面的作业环境。     

三交河煤矿综采工作面高效喷雾降尘技术研究与应用

为优化2-2-601综采工作面的回采作业环境,基于目前工作面喷雾降尘系统中存在的问题,进行采煤机湿式风助降尘装置和液压支架风助集中喷雾降尘装置的设计与优化;通过数值模拟的方式进行采煤机喷雾装置喷雾压力、液压支架喷雾装置喷雾压力及气动压力的确定,结合工作面特征具体进行高效喷雾降尘系统设计,并通过测试工作面采用喷雾降尘系统前后的粉尘浓度进行降尘效果验证。结果表明:工作面采用喷雾降尘系统后,全尘降尘率在85%～91%之间,呼尘降尘率在83%～91%之间,降尘效果显著,有效优化了回采作业环境。     

节能型气动低温磁化水降尘系统的设计与分析

为降低煤矿井下工作面的粉尘浓度和高温热害的影响,设计出一种以降尘为主、降温为辅的节能型低温磁化水降尘系统,并利用喷雾试验装置对该系统进行了模拟试验。结果表明:随着试验水压的增加,相对降尘率先增高后降低,磁感应强度对降尘率的影响也呈现类似趋势;当试验水压达到2～3 MPa,磁感应强度达到170 m T时,系统的磁化效果最佳。该系统实现了矿井高温工作面降温、降尘的双重目标,水的利用率也得到大幅提高。     

磁化水降低喷射混凝土粉尘浓度与减少回弹的试验研究

为降低矿山巷道掘进工作面喷射混凝土粉尘浓度、减少喷射混凝土回弹量,并同时提高其强度,减轻三者带来的损失和灾害,采取在混凝土喷射机供水管中直接串入磁水器,用不同磁感应强度磁化后的磁化水拌制喷射混凝土,在施工现场进行了磁化水改善喷射混凝土强度的试验、磁化水降低喷射混凝土粉尘浓度试验和磁化水减少喷射混凝土回弹率的试验,并对磁化水能够提升喷射混凝土强度、降低喷射混凝土粉尘浓度及改善回弹量的作用机理进行了全面分析。研究表明:与普通水喷射混凝土相比,用磁化水拌制的喷射混凝土其强度平均提高幅度在10%左右;磁化水喷射混凝土所产生的粉尘浓度均比普通水喷射混凝土粉尘浓度低50%以上;磁化水能一定程度地减少喷射混凝土的回弹量,在磁水器磁感应强度355 mT后效果较为明显。磁化水能有效提高喷射混凝土强度,降低施工作业时的粉尘浓度,改善回弹量。     

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.     

掘进机旋转雾化降尘装置研究

对于掘进机降尘喷嘴压力低,易于堵塞,而高压喷雾降尘技术设备复杂,耗能大的缺点,研究了一套新型旋转喷雾降尘装置,通过旋转雾化和撞击细网雾化2个步骤将水雾化成小液滴,以井下压风为输送介质,将液滴送入空气中捕捉粉尘。     

王庄煤矿综采工作面粉尘综合治理技术实践

为了有效降低综采工作面粉尘浓度,改善工作面作业人员工作环境,王庄煤矿通过采取煤层注水、采煤机负压二次降尘、架间挡尘装置、红外线传感技术自动控制综放面喷雾装置、转载运输系统自动喷雾降尘、风流净水喷雾降尘及全程粉尘监测等粉尘综合治理技术,对易产生粉尘的作业过程进行有针对性防范治理,工作面降尘取得明显效果。     

出口直径对内混式空气雾化喷嘴雾化特性及降尘性能的影响

为了掌握喷嘴出口直径对气水喷雾降尘的影响,基于自行设计的气水喷雾降尘实验平台,对不同出口直径的空气雾化喷嘴流量、雾化特性及降尘性能进行了实测,并对实验结果作对比分析。研究结果表明:随着出口直径的增加,喷嘴耗水量几乎保持线性增长,而耗气量呈现指数增长的变化趋势;喷雾射程和雾滴体积分数均随着出口直径的增大不断增大,而雾化角先增大后减小;出口直径为2. 0 mm的喷嘴雾化质量最好,所形成的雾滴索太尔平均直径D[3,2]最小,且雾滴粒径呈现正态分布,雾滴尺寸较为集中;雾滴速度沿喷嘴轴线方向不断衰减,且喷嘴直径越大雾滴速度衰减越缓慢;随着喷嘴直径的增加,雾滴速度呈现先增大后减小的变化规律;全尘和呼吸性粉尘降尘效率随着喷嘴出口直径的增加均有所提高,但增幅较小;综合考虑喷嘴降尘性能、耗水量和耗气量等因素,在采掘作业场所进行气水喷雾降尘时,选择出口直径为2. 0～3. 0 mm的空气雾化喷嘴较为合适。     

高压喷雾降尘影响因素分析及机掘工作面工艺实践

对雾粒粒度与分散度、喷雾压力、喷雾流量、喷嘴选型及喷雾系统布置方式等影响喷雾降尘效率的主要因素进行了深入分析,结合晓南煤矿E1S725机掘工作面的产尘特征和粉尘粒度分布等具体条件,设计了高效喷雾降尘系统,并进行现场工艺实践。采用该系统后,机掘工作面生产时总粉尘和呼吸性粉尘的降尘效率分别达90%以上和80%以上,工作面的作业环境得以大大改善,保障了职工的身体健康和矿井的生产安全。     

综采工作面活性磁化水防尘技术研究

煤矿生产是环境较为封闭的井下作业,具有一定的特殊性,作业空间湿度高、生产环境复杂,其中粉尘是危害最大的因素之一,会对机器和人体造成不同程度的损害。粉尘的危害主要由两方面决定:煤尘能够燃烧,在浓度较高时还会爆炸;粉尘会危害人的身体健康。以平煤股份十矿-320 m水平己四采区东翼下段的己_15-16-24130工作面为研究对象,研究磁化水除尘的方法及原理,通过对比分析优选出活性磁化水添加剂,在该工作面试验后具有良好的除尘效果,大大增加了可见度、降低了空气中悬浮的煤尘。研究对该矿井其他工作面除尘工作具有指导意义。     

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。     

内混式空气雾化喷嘴雾化特性及降尘效率研究

为了掌握内混式空气雾化喷嘴喷雾特性及降尘性能,借助自主研发的喷雾降尘实验平台,对内混式空气雾化喷嘴与X旋流型压力喷嘴流量、雾化角、射程、雾滴体积分数、雾滴粒径、雾滴速度等喷雾特性参数及降尘效率进行了实测,并对实验结果作对比分析。结果表明:随着供水压力的增加,内混式空气雾化喷嘴水流量和气流量分别呈指数形式递增和递减,气液质量流量比不断下/2次方成正比。随着供水压力的增加,2种喷嘴的雾化射程、雾滴体积分数及雾滴速度均增大。X旋流型压力喷嘴雾化角明显大于空气雾化喷嘴,其喷雾作用范围更宽;随着供水压力的不断提高,空气雾化喷嘴雾化角呈现先增大后减小的变化规律,而压力喷嘴则一直以较小的幅度不断减小。空气雾化喷嘴由于有压缩空气作为助力,在供水压力较低时能获得较为理想雾滴粒径,且随着供水压力的增大,雾滴粒径不断增大;普通压力喷嘴的雾化粒径随着供水压力的提高而减小,且需在较高的供水压力下才能获得理想的雾滴粒径。在相同的供水压力下,空气雾化喷嘴雾滴粒径和水流量均小于压力喷嘴,而雾滴体积分数、雾滴速度及降尘效率均高于压力喷雾。气水喷雾较压力喷雾具有明显的优势,获得相同的降尘效率,气水喷雾耗水量仅约为压力喷雾的一半。     

地下金属矿山矿房直接降尘技术

根据地下金属矿山矿房爆破后出矿时粉尘浓度大、持续时间长的特点,通过分析现阶段喷雾降尘方法存在缺点和不足的原因,提出利用高压降尘喷枪将降尘水直接作用于产尘源,从粉尘产生的源头上降低爆破后和出矿时的粉尘浓度。根据这一思路,设计制作了适用于地下金属矿山的降尘喷枪,通过传粉尘浓度感器控制降尘喷枪的开启,使降尘过程实现自动化。目前该技术已经在会宝岭铁矿现场进行了应用,较常规水幕降尘方法,可将爆破后等待炮烟时间缩短60%以上,可降低出矿巷道内粉尘浓度75%以上,降低上水平回风巷道内粉尘浓度60%以上。