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。     

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。     

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。     

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。     

气幕控尘技术理论研究

根据流体力学中空气射流理论,研究了气幕控尘的原理,同时对气幕控尘相似理论进行研究,指出气幕是一种较好的控尘装置,其作用相当于在连采机司机与掘进头之间形成一道"无形透明屏障",阻止截煤过程中粉尘向外扩散,以达到净化回风流的目的。研究结论对气幕控尘的实验室试验和现场应用具有指导意义。     

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。     

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。     

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%。     

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。     

机掘工作面气幕降尘系统及其工艺参数的研究

介绍用气幕降尘系统解决机掘工作面的粉尘和瓦斯问题。从理论上探讨了气幕降尘系统的有关工艺参数；从实验上验证了气幕降尘系统的可行性，并展望了气幕降尘系统在煤矿的应用前景。     

综掘机控尘技术的研究与应用

在借鉴国内外现有除尘技术和资料的基础上,结合鲍店煤矿现有的通风除尘、湿式除尘等技术,提出了采用综掘机内喷雾、高效抽出式除尘风机、合理布置抽出式风筒的吸风口的位置、加强转载点、风筒重叠段等区域的降尘的综掘机综合控尘技术。在鲍店煤矿5306轨顺掘进工作面应用中取得了良好的效果。     

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。     

基于引射喷雾和挡尘帘的采煤机含尘气流控制技术研究

针对采煤机逆风割煤时司机处粉尘污染严重的问题,在分析粉尘产生及其运移规律的基础上,根据喷雾射流的有关理论,提出了一种利用引射喷雾和挡尘帘来控制采煤机含尘气流的技术措施,并通过理论分析和现场试验对其控制原理和效果进行了研究。研究结果表明,在最佳参数条件下,该技术能有效控制采煤机含尘气流沿煤壁侧运移,可将综采工作面人行道一侧司机处的总粉尘和呼吸性粉尘质量浓度分别降低91.3%和88.5%。     

综掘面集尘除尘技术

随着高产高效矿井的发展,矿井粉尘的产生量也越来越大,其中综合机械化掘进工作面是煤矿产尘量最多的尘源之一。针对矿山掘进工作面的粉尘治理问题,提出了首先集尘然后再除尘的思想。经过大量的理论和实验研究,研制了适用于掘进工作面的新型风幕集尘系统。在射流箱内加装导流板,实现了多段多级调节功能。通过地面工业试验,从用最小能量损失,获得较大的射流速度等方面考虑,风幕集尘系统的出口缝隙宽度应在10~15 mm。对于一般掘进巷道,到达顶板风速衰减后仍能达到3 m/s以上,该速度可以满足阻挡呼吸性粉尘的要求。     

自激式水幕除尘器的优化试验

针对自激式水幕除尘器的排气气流中含湿量较高的特点,提出在实验设备的节流板后增加一块挡板,通过对挡板和节流板的高度在各开度及电机频率下进行调节,结合流体绕流时的阻力分析获得挡板的有无折弯及折弯程度处理风量、所耗压损和含湿量的影响。结果表明,处理大风量时增加开度的同时设置高为200 mm,折弯50 mm的挡板可在不增加压损前提下有效降低含湿量。     

泡沫降尘技术在钻孔施工除尘中的应用

针对潞安集团和顺一缘煤业现有孔口除尘方法对钻孔煤尘治理效果不好的问题,在分析泡沫除尘机理的基础上,探索总结出适合和顺一缘煤业钻孔除尘的泡沫除尘方法。通过对3206风巷和3505风巷进行现场试验,测试结果表明,在钻机下风侧2m位置,使用泡沫降尘时,显著降低了粉尘浓度,改善了作业环境。     

井下粉尘自动监测和高效治理技术的研究与应用

主要实现了矿井粉尘浓度的在线监控,将检测点的粉尘浓度实时传送到井上,并且在粉尘浓度超过设定的标准时,高压喷雾降尘装置自动喷雾降尘,有效避免了以往除尘方式存在的"有尘不喷雾,喷雾不停止"的现象。     

综采工作面防治强爆炸性煤尘技术研究及应用

以强爆炸性煤尘综采工作面为研究对象,通过采用浅孔煤层注水、深孔煤层注水、采煤机尘源跟踪系统、采煤机内外喷雾、采煤机高压水射流喷雾等综合防尘技术,有效降低了综采工作面的煤尘浓度,降低了煤尘爆炸危险性,对工作面安全生产发挥了重要作用。