溜井气幕控尘技术研究

基于夏甸金矿溜井生产工艺特征,分析研究了溜井作业返尘规律,提出了密闭抽尘净化的治理措施,并深入研究了密闭控尘的方式,形成了矿车卸料面的气幕控尘技术,将气幕控尘与刚性密闭组合实现了溜井口的全密闭控尘,通过模拟和现场试验分析研究,得出了适宜的气幕控尘参数,经过治理,溜井口总粉尘浓度由378.3 mg/m~3降至5mg/m~3,降尘效率为98.7%,呼吸性粉尘浓度从133.3mg/m~3降至3mg/m~3,降尘效率达97.7%,降尘效果良好,解决了溜井返尘污染的难题,为金属矿山溜井粉尘治理提供了基础依据。     

气幕控尘技术的应用

文章针对神东矿区由于煤层原始水分较高,连采机使用内、外喷雾降尘措施时喷雾水量受到严格限制,喷雾降尘效果很不理想。机载除尘器由于巷道断面大导致吸尘罩的收尘效果受到影响。运用气幕在连采机司机工作区于煤壁之间形成一道"无形透明的屏障"阻止粉尘向外扩散,用以提高机载除尘器的收尘效果。通过气幕控尘的应用,连采工作面的粉尘降尘效率可达73.52%。     

气幕控尘模拟试验研究

根据流体力学的空气射流理论和附壁效应,结合现场实际条件在实验室对影响气幕控尘效果的因素进行了考察。实验得出了气幕发生器的喷孔直径设计为5mm、喷孔间距设计为1倍孔距、气幕风量设计为25～30m3/min比较合理。现场实际应用中为了保证气幕的控尘效果,在《煤矿安全规程》规定和现场许可的条件下,应尽量提高机载除尘器的处理风量,尽量减小压入风量,风筒出口与气幕保持比较大的距离为宜。     

连采工作面气幕控尘技术的应用

神东矿区的连采机掘进巷道,由于煤层含水较高,使连采机内、外喷雾及机载除尘器除尘等防降尘措施受到限制,机载除尘器除尘效果受到影响。通过应用气幕控尘装置控尘的成功使用,为我国机掘工作面粉尘治理开辟了新的技术途径。     

煤巷综掘面气幕控尘理论研究

随着煤矿开采强度加大,煤巷粉尘危害日益严重,煤巷中综掘工作面的粉尘危害越来越受到人们的重视,但是目前煤巷防尘技术仍不能满足要求,为了最有效控制呼吸性粉尘,基于煤巷掘进工作面气幕控尘理论,对其控尘作用原理进行了详细论述。根据理论计算,气幕出口速度在10~20 m/s,射流出口条缝宽在6~40 mm才能起到有效控尘作用。     

上湾煤矿连采工作面气幕控尘技术及效果评价

论文针对神东矿区在使用连采机掘进工作过程中高浓度粉尘难以解决这一问题,提出对连采机采用气幕控尘技术,并对这一技术对粉尘浓度的有效控制进行了阐述,对其应用效果作了科学的评价。     

机掘工作面粉尘扩散规律与气幕控尘技术

根据机掘工作面风流分布状况、粉尘扩散规律、气幕控尘机理及其影响因素的研究,确定了气幕控尘的控制区域、气幕控尘设备的主要技术参数及布置位置,在此基础上建立机掘工作面模拟降尘系统进行试验,结果显示使用气幕控尘后司机处的降尘效率达80%以上,气幕控尘效率达70%以上。     

矿用隔尘气幕机的研究

针对国内煤矿井下用隔尘气幕机产品空缺的现状,对其主要技术指标确定、风机型式选择、风轮设计、整机优化设计及实验室实验等5个方面进行研究与设计,开发出矿用隔尘气幕机,并进行了工业性试验验证。研制的气幕机最大风量达到80 m3/min以上,出口风速可达14 m/s以上,风流分布均匀系数达到0.8。工业性试验结果表明:气幕机在煤矿井下机掘工作面使用时不会影响工作面正常生产,其隔尘效率最高达到81.2%,平均在70%以上。     

通风系统扰动下旋动雾幕控尘技术研究北大核心

为解决掘进机截割头处煤尘扩散污染问题,基于完整掘进工作面模型建立了数值分析模型和相似实验系统,对旋动雾幕控尘系统在井下辅助通风系统扰动下的雾幕完整性与控尘性能进行研究分析。模拟结果表明:随着辅助通风系统压风风量的逐步增大,旋动雾幕逐渐被破坏,当相似压风风量大于4 m^(3)/min时,旋转的液滴脱离原有运动轨迹由掘进机回风侧向后扩散。实验结果表明:旋动雾幕具有一定的抗干扰性,与模拟结果较一致;当雾幕完整时均能达到较好的控尘性能,当压风风量逐渐上升到4 m^(3)/min时,司机位置处可保持较高的降尘效率,但掘进机后5 m处总粉尘和呼吸性粉尘降尘效率表现出较明显的降低,分别由97.6%、96.4%降为89.4%、85.8%,保持辅助通风风速小于3.3 m/s时可获得较好的旋动雾幕控尘效果。     

综掘工作面抽尘区域对旋流风幕控尘的影响

为提高综掘工作面旋流风幕控尘效率,降低高浓度粉尘污染,运用数值模拟与工程实测相结合的方法分析了抽尘区域对旋流风幕控尘的影响规律。结果表明：随着抽风口距工作面距离增大,抽风筒距压风筒对侧巷道边壁越远,工作面流场控尘能力逐渐降低,高浓度粉尘扩散距离及扩散角均随之增大。基于模拟结果,确定了综掘工作面旋流风幕控尘的最优抽尘区域为抽风口距工作面2 m,抽风筒安设于压风筒对侧巷道边壁。通过工程应用,验证了数值模拟结论的有效性,掘进司机处粉尘浓度可降至24.6 mg/m³,风幕控尘效率达到91%。     

综掘工作面风幕控尘除尘系统数值模拟研究

为了解决综掘工作面粉尘浓度严重超标,严重威胁着井下工作人员的健康与安全问题。以玉华煤矿2410综掘面为研究背景,在压抽混合式通风的基础上,运用风幕控尘技术,构建了风幕控尘除尘系统。运用数值模拟和现场实测的方法对工作面风幕控尘除尘系统的粉尘场进行分析,应用FLUENT软件数值模拟压风口位置及风幕射流角度对该系统除尘效果的影响。分析结果表明,根据综掘面实际情况,确定该系统在压风口距迎头面15 m、风幕射流角为5°时,风幕后方工作区呼吸带粉尘平均浓度为23.84 mg/m³,系统除尘效果最佳,除尘效率提高了91%,作业人员环境明显改善。     

矿用空气幕控制井下循环风流的应用研究

针对安徽某铁矿井下辅扇所形成的循环风流,采用对比试验研究方法,开展了多机串并联空气幕控制井下循环风流的试验研究。研究结果表明:(1)串并联空气幕能有效控制两中段间的污风循环,引射风量达2～24m3/s,及时排出污风,有利于井下无轨柴油汽车的行车安全和保护作业人员的身体健康;(2)空气幕正常运行时能增加辅扇的有效风量,对辅扇运行的影响度较小;(3)空气幕运行噪声为82～92dB(A),对距离其约300m的作业环境干扰较小。作业人员经过空气幕时接触噪声的时间较短,对身体健康不构成危害;(4)串并联空气幕安装在运输巷道两侧的硐室内,其供风器出口风速低于4m/s,不影响行人和无轨柴油汽车的运行。     

气幕发生器的试验研究

根据流体力学中空气射流理论和附壁效应,结合现场实际条件对气幕发生器的气幕风速进行了测试和分析,并对气幕发生器的设计参数进行了探讨,得出满足现场条件最合理的喷口直径、气幕风流流向和喷孔间距的气幕发生器。试验结果对现场使用气幕发生器的设计和制作具有一定的参考价值。     

水幕降尘装置研制与实践应用

云岗矿复采81003工作面在初次降尘除尘后,粉尘浓度仍达不到规定的标准。针对此情况设计研制了一款水幕除尘装置,将其安装在距工作面5m处的回风巷道内。数据检测表明:经过二次降尘除尘后效果达到了92%以上,有效地保障了该回风巷道设备和人员的安全。该款水幕除尘装置安装简单,操作方便,适合大面积推广使用。     

MATLAB语言在风门空气幕理论模型中的应用研究

针对风门空气幕中多机并联运行空气幕繁杂的理论模型,利用MATLAB语言强大的数据处理能力和简明的绘图指令,对其进行分化处理,简化了计算过程,减少了工作量,有助于提高工作效率。     

高压气幕风速的试验研究

高压气幕风速是影响高压气幕隔尘能力的重要因素。通过试验,确定了高压气幕风速与高压气幕的喷孔直径d、喷孔出口风速v0及喷射距离s的关系,建立了高压气幕风速的衰减模型。根据高压气幕风速的衰减模型制作的高压气幕,在现场应用,隔尘率达41%。高压气幕是煤矿综掘工作面综合防尘的有效措施之一。     

某矿山矿用空气幕理论模型分析

利用Matlab语言,绘制了隔断风流或引射风流型空气幕有效压力数学模型三维效果图。在其三维坐标系中分析了其空气幕引射风量Q与风机台数n、空气幕出口风速VC、安装空气幕巷道的通风阻力△H、巷道风阻R、空气幕出口断面积Sc等之间的变化规律。并对空气幕隔断风流和引射风流的特性进行了试验研究,为矿用空气幕的实际应用提供了可靠的理论与技术指导。     

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。