泡沫除尘技术在综采工作面的应用研究

在采煤机上安装泡沫除尘系统。通过测量截煤时泡沫除尘、喷雾除尘及不采取除尘措施回风流中的全尘和呼吸性粉尘浓度值,来比较不同措施的除尘效果。研究表明发泡量越大,除尘效果越好,抑尘效率越高。     

煤矿雾化喷嘴内气液两相流动的CFD数值模拟

应用FLUENT软件,对2种不同K系数的雾化喷嘴进行了数值模拟计算。分析了不同入口压力方案,得出如下结论:相对于K=0的喷嘴,K=0.3的喷嘴可有效地抑制喷嘴口气穴的形成,提高了喷嘴流量的均匀性,更好地实现了流体的有效雾化。     

气液两相喷雾雾化参数对综掘工作面降尘效果的影响

为系统研究气液两相喷雾雾化参数对综掘工作面呼吸性粉尘降尘效果的影响,以陕北某煤矿42207辅运巷道掘进工作面为原型,建立了单一压入式通风条件下掘进工作面喷雾降尘几何模型,采用数值模拟方法系统分析了雾滴喷射速度、雾滴粒径、雾滴密度对司机呼吸带高度处呼吸性粉尘降尘效果的影响.研究结果表明:在雾滴粒径为5×10－66m、喷嘴质量流率为0.005 kg/s的条件下,随着雾滴喷射速度的增大,粉尘质量浓度呈现先增加后减小的趋势,当雾滴喷射速度为30 m/s时,司机呼吸带高度处粉尘质量浓度由无喷雾状态下的1000 mg/m3 降至168 mg/m3,降尘效率为83.2％,降尘效果较好;在喷嘴质量流率为0.005 kg/s、雾滴喷射速度为30 m/s的条件下,当雾滴粒径为9×10-7 m时,降尘效果较好,粉尘质量浓度降至148 mg/m3,降尘效率达到85.1％;在雾滴喷射速度为30 m/s、粒径为9×10-7 m、喷嘴质量流率为0.02 kg/s的条件下,粉尘质量浓度降至102 mg/m3,降尘效率达到98.8％.研究成果可为井下掘进工作面气液两相喷雾降尘系统优化提供参考.     

气升式环流反应器内气泡分布的数值模拟

气升式环流反应器广泛应用于湿法冶金工业,如金矿的氰化浸出、铀矿浸出、铜矿浸出以及难处理矿物的生物预氧化等。该类反应器几何结构虽然简单,但合理的设计仍是设备高效运行的保证。为了预测气升式环流反应器的工作效果,使用欧拉双流体模型模拟反应器内包含气泡的气液两相流,并通过不同的相间力模型及自定义湍流子模型描述槽内气泡复杂运动。分析了气泡诱导湍流、升力、湍流分散力等模型在模拟气泡分布时的作用,并将模拟结果与Sokolichin等的试验结果进行比较。结果表明,提出的模拟方法在气升式环流反应器模拟中能够得到准确的流场和气泡分布结果。     

小气旋除尘过程的气固两相流研究

气旋装置作为一种重要的气固分离设备,被广泛应用于矿山、环保等领域的工业除尘。气旋装置结构设计直接影响其除尘效率。设计了一种小型气旋装置旨在为矿工个体防护提供帮助,基于CFD-DPM方法,对气旋装置的旋风分离过程进行了系列模拟与相关实验研究,考察了气旋装置中气相场的时空分布与粉尘在气旋装置内的分布特征,研究结果表明：含尘气流在气旋装置中形成了主流方向不同的内外旋流流场结构;排气管下口处存在“短路流”,圆锥形筒体部分出现了明显的“摆尾”现象;径向上的动压分布曲线呈明显的“驼峰”形分布,不同粒径的粉尘在气旋装置中的时空分布和运动轨迹存在明显的差异;该气旋装置对粉尘的捕集率随颗粒粒径的增大而增加;排气管高度对捕集率影响显著。     

泡沫除尘技术在综掘工作面的使用推广前景

随着我国煤矿规模的逐步扩大,煤炭生产的机械化程度逐步提高,伴随着产生的粉尘也越来越多,原有的除尘方式已经不能满足需要,简便、高效、新的除尘方式的推出势在必行.通过对比传统除尘技术与泡沫除尘技术在综掘工作面使用的优缺点,泡沫除尘技术效果非常显著,有广泛的应用前景.     

气水两相流喷嘴特征结构对雾化性能影响的实验研究

设计加工了一种气水两相流雾化喷嘴和一套完整的实验系统,进行了不同特征结构参数下的雾化效果实验。研究表明,气孔的数量与孔径、水孔的孔径、气孔偏移角、出雾口形式均对两相流喷嘴的雾化性能有很大的影响,其中,气孔偏移角在低压能源下对喷嘴雾化颗粒尺寸分布有重要影响。为低能耗,小粒径的喷嘴结构的优化和除尘装置的设计提供了理论依据和关键技术支撑。     

基于FLUENT软件的粉尘在水平除尘管道内沉降规律研究

针对某选煤厂筛分车间的除尘管道,根据流体动力学原理和气-固两相流理论,结合现场实测的数据,建立了模拟粉尘沉降运动规律的数学模型,并应用FLUENT软件对该选煤厂筛分车间水平除尘管道内不同粒径的粉尘沉降规律进行数值模拟,得出了粉尘的沉降轨迹,从而为提高筛分车间除尘系统效率提供了理论依据。     

机载压缩空气泡沫降尘技术研究与实践

针对目前掘进工作面粉尘治理效果不佳的现状,研制了机载压缩空气泡沫除尘系统.该系统包括高压气源、高压水源、混合器、喷头、高压水管等部分.通过实验,研究确定了泡沫除尘剂的成分、气液混合器的结构、最佳曝气面积以及喷头类型.在现场进行了安装测试,结果表明全尘除尘效率达到93%,呼吸性粉尘的除尘效率达到87%,具有良好的使用效果.     

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。     

复杂形态管道中粗颗粒水力输送的临界条件研究

通过自行设计的管道试验系统,研究在不同流速、粒径和体积浓度条件下,粗颗粒堵管的临界条件及其安全输送的方法。试验结果表明：①颗粒的粒径和体积浓度对粗颗粒系统安全输送有重要的影响,随着粒径和体积浓度的增大,临界流速提高,且当系统的输送速度大于临界流速时方可实现系统的安全输送;②在粒径一定的条件下,随着倾角的加大,粗颗粒在弯管处发生堵管所需要的临界流速降低;③在堵管的情况下,粗颗粒高效安全输送的临界条件主要取决于体积浓度和流速。     

复杂条件边角煤开采冲击地压防治技术研究

本文以兖州煤业股份有限公司兴隆庄煤矿B4328工作面为研究对象,对复杂条件边角煤开采冲击地压防治技术进行研究总结。针对采空区、沿空煤柱、巷道切割等冲击地压影响因素,制定了有针对性的支护、监测、卸压等防治措施,确保了回采安全。     

深井充填管道输送系统优化研究

在深矿井充填中,充填系统的主要问题不再是堵塞问题,而是管道磨损问题,尤其是充填钻孔的保护至关重要。分析了深井充填管道输送存在的问题,结合深井充填系统的特点,提出了3条优化途径,即多台阶管道布置方式、垂直与水平管段直径优化和垂直钻孔的结构形式优化。     

岩爆有关问题的研究现状

从岩爆形成机制、岩爆的特点及烈度分级、岩爆的预测方法和岩爆的防治措施等方面进行综合分析,较为系统地阐述了岩爆有关问题的研究现状.     

Burst Noise在矿山通讯领域中的研究

在矿山通讯时,常因各种原因让杂讯有机会窜入,从而带来各种杂音,严重影响了通话的质量和效果。在研究PHS通讯中的噪音后,根据Burst Noise的现象,分析了其产生的主要原因。针对各种原因,提出了具体实用的解决方案。     

断层冲击地压发生机理研究

为得到断层冲击地压的发生机理,以义马矿区F16断层为研究对象,采用相似模拟和数值模拟的研究手段,研究了开采扰动诱发断层冲击地压的过程,提出了断层滑移失稳的敏感性指标,揭示了断层冲击地压发生的原因。结果表明:按照开采扰动程度的不同将断层冲击地压的过程划分为3个阶段:断层开始活化、断层剧烈活化和断层冲击显现。剪应力和正应力比值作为断层滑移失稳的敏感性指标,可以建立断层应力场和断层活动状态之间的联系;当应力比降低时,滑移速度较小,几乎为0;当应力比开始升高时,滑移速度出现波动并逐渐增大;当应力比达到最大值时,断层滑移速度突变,断层滑移失稳,断层冲击地压发生。采动引起覆岩破坏是断层冲击地压发生的直接原因,开采扰动导致断层应力场改变是冲击地压发生的根本原因。     

浮选气泡矿化机理研究

简要阐述了浮选过程中气泡矿化的形式及阶段,解析了气泡和矿粒表面的粘附机理以及其过程中受热力学、动力学和时间分布等因素的影响,深入地了解气泡在三相体系中的矿化机理,为今后对浮选工艺的改进提供了基本依据.     

两硬条件下冲击地压防治技术研究

根据大同矿区顶板硬、煤硬的特点,通过对冲击地压发生原因的总结,分析研究了冲击地压发生的机理,提出了采用冲击地压综合预测技术在有冲击地压危险的具体地点采取施工卸压孔、强制放顶孔和加强支护的方法,使煤岩积聚的弹性能量得到缓慢释放,解决了忻州窑煤矿两硬条件下冲击地压频发的问题.     

华丰煤矿冲击矿压基本规律研究

通过对矿井多年来发生冲击矿压的分析研究,总结了发生冲击矿压的基本规律,加强对冲击矿压的预测预报,降低了矿井损失。     

深井强冲击煤层解放层开采防治冲击地压研究

某矿4煤采掘时多次发生冲击地压针对该矿实际地质条件,采用数值模拟方法分析上、下解放层开采对4煤被解放层的解放效果及1410工作面上平巷发生冲击地压原因。研究6煤和1煤解放层不同开采时期的应力分布特征,确定4煤被解放层上下部临界卸压角和临界卸压点位置及被解放层回采工作面超前临界卸压范围,为后续4煤工作面开拓开采巷道布置参数优化提供依据。