冲击破岩掘进机喷雾降尘效率因素与改进研究

为了提高冲击破岩掘进机喷雾降尘效率、改善工作面环境和安全状况,建立了适合分析影响降尘效率因素的数学模型,利用Matlab仿真分析影响降尘效率的主要因素.降尘效率随粉尘颗粒变大、喷嘴雾化角度减小、喷雾压力加大、喷嘴直径增大而提高,但对于较大尘粒,降尘效率变化不明显.在此基础上,提出参数改进方案,仿真结果表明,参数改进后,对2μm以上尘粒的降尘效率达80％以上,是改进前的1.63倍.通过建立DPM离散模型,运用Fluent软件对喷雾仿真显示,改进前喷雾覆盖不均匀,工作面雾粒分布分散;改进后的雾化角度小,喷雾集中于产尘点,便于在粉尘扩散前捕集降尘,且能减少水的消耗,降尘效果明显.     

掘进机高压降尘喷雾装置的设计与应用

针对因掘进机机身外喷雾水系统压力不足导致降尘效果不理想的问题,改造设计了一种掘进机高压降尘喷雾装置。该装置通过高压风流与水流的混合,引射出雾化效果好、覆盖面积大的高速水雾粒,大大地降低了工作面的粉尘浓度。实际应用结果表明,该装置降尘效果显著,在距掘进工作面10m处的进风、回风侧风流中总粉尘降尘效率均在80%以上。     

综采工作面尘源跟踪高压喷雾降尘装置的设计

针对综采工作面除尘效果不理想的问题,提出了一种综采工作面尘源跟踪高压喷雾降尘装置的设计方案。该装置工作原理:当安装在液压支架上某一位置的红外接收器检测到安装在采煤机机身上的红外发射器发射的红外信号后,该位置的高压喷雾控制器将相应的位置信息上传给主控制器,由主控制器将该位置信息下传给所有联机的高压喷雾控制器,高压喷雾控制器根据主控制器设定的程序和参数,判断是否打开其所带的电磁阀,再由电磁阀控制洒水喷头喷雾降尘。实际应用表明,该装置运行良好,达到了预期目标。     

几何布局对掘进机位姿检测精度的影响分析

为实现综掘工作面悬臂式掘进机位姿无人化、高精度检测,提出了一种基于超宽带测距技术的掘进机位姿检测系统,推导了基于该系统的掘进机定位坐标及机身姿态角计算方法,通过Matlab仿真分析了基站布局间距、角度对定位精度的影响及机身定位点间距对姿态角检测精度的影响。仿真结果表明:随着基站至掘进机机身定位点的测量距离增大,系统定位精度降低;基站布局间距越大,系统定位精度越高;基站布局角度在yoz平面呈60°时系统定位精度优于基站布局角度呈0°及90°时;基站至掘进机机身定位点的测量距离对姿态角检测精度没有显著影响;机身定位点间距越小,系统姿态角检测精度越高。     

内混式空气雾化喷嘴雾化性能的实验及模拟研究

费托合成装置气液分离器的分离性能研究中,雾滴粒径的准确测量和控制是关键。本文对内混式空气雾化喷嘴的喷雾性能进行了实验研究,考察了液滴索特尔直径D_(32)的轴向分布,以及气液比、液体流量与黏度对其的影响规律;同时结合CFD数值模拟,进一步研究了气液相对速度、雾化锥角及液体表面张力对液滴D_(32)的影响。结果表明:液滴D_(32)沿喷雾方向不断增大;液体雾化主要通过喷嘴内气流对液膜的剪切、冲击作用,因此增大气液比可增强雾化效果,但存在"饱和"现象;液量的增大不利于液膜破碎雾化;增大气液相对速度可显著提高雾化效果;同时,液体黏度和表面张力对雾化效果影响很大,黏度或表面张力越大,雾化显得更为困难。此外,液滴轴向速度沿喷雾方向先迅速下降随后缓慢降低。     

掘进巷道热环境影响因素重要性分析

目前大多数研究仅讨论了单一因素对掘进巷道热环境的影响,未涉及多因素对掘进巷道热环境影响的重要性。利用Fluent软件对掘进巷道进行三维建模与数值模拟,通过正交试验与控制变量法分析了入风风速、入风温度、围岩温度和风筒直径对掘进巷道热环境的影响程度。数值模拟结果表明:对掘进巷道热环境的影响程度由大到小依次为围岩温度、风筒直径、入风温度、入风风速;入风风速、入风温度和风筒直径对掘进巷道热环境的影响程度保持稳定;距离掘进工作面越远,围岩温度对掘进巷道热环境的影响越显著;掘进巷道温度与入风风速之间呈负幂函数关系,增大入风风速可降低掘进巷道温度,但入风风速过大,降温效果越来越不明显;掘进巷道温度与入风温度、围岩温度之间呈线性正相关关系,与风筒直径之间呈线性负相关关系。利用Origin对数值模拟结果进行拟合,得到掘进巷道温度与入风风速、入风温度、围岩温度、风筒直径之间的多元线性回归方程,拟合程度较好,可为工程预测掘进巷道温度提供有效参考。     

采煤工作面煤流智能喷雾系统的设计

针对采煤工作面原煤流喷雾系统存在的操作烦琐、故障率高、降尘效果差的问题,设计基于PLC控制技术的煤流智能喷雾系统.将采集到的粉尘浓度值进行分析并动态控制供水压力值,达到动态智能恒压供水状态,提升喷雾效果,降低粉尘浓度.实际使用情况表明,设计并实现的煤流智能恒压喷雾系统操作便捷、故障率低、降尘效果明显,可使采煤工作面粉尘...     

煤矿智能化掘进关键技术研究

介绍了近年来煤矿巷道掘进主要技术（悬臂式掘进机综掘技术、连续采煤机掘进技术及掘锚一体化掘进技术）的研究成果,分析了这3种主要巷道掘进技术在我国的适用性及推广价值,指出：(1)悬臂式掘进机综掘技术仅能“前掘后锚”,掘进与支护的过程不能同时进行,限制了掘进效率。(2)连续采煤机掘进技术仅可在近水平煤层条件下进行,且对顶板的稳定程度有一定要求,适用性不强。(3)掘锚一体化掘进技术仅适用于巷道断面大的单巷快速掘进,所用到的掘锚一体机机身大且价格昂贵,并对所掘进巷道的底板稳定性有一定的要求。相比连续采煤机掘进技术,掘锚一体化掘进技术在我国有较好的应用前景。将原有掘进机的掘进功能拓展为掘进兼支护的功能,这对掘锚一体化掘进技术的研究与普及可起到推动作用。分析了近年来煤矿巷道机器人化智能掘进技术中智能截割、远程智能监控、智能协同控制3个方面的研究成果,得出：(1)智能截割技术主要集中在对煤岩自适应识别方面的研究。(2)远程智能监控技术已从远程实时监测向远程可视化监控方向发展,虚拟仿真技术的发展将井下掘进巷道的情况可视化地展现在地面,并将控制信号反馈到掘进工作面来对掘进工作面掘进机组进行远程同步控制,成...     

一种新型雾化喷嘴的设计及仿真

为了解决传统喷嘴单液路的问题,研制了一种新型的多条液路的圆锥雾化喷嘴,并根据相关资料计算了喷嘴的具体尺寸。在CFD仿真中,应用CFX软件并基于VOF(volume of fluid)方法、k-ε标准湍模型,通过改变喷嘴的各参数,探究了喷嘴结构和不同工作压力对雾化效果的影响规律。研究表明,当喷嘴出口尺寸增大时,喷嘴流量显著增加;当入口压力增大时,雾化效果变好;气液夹角过大或过小都会降低雾化效果。     

煤矿掘进面远程视频监控系统的设计与应用

针对煤矿井下工作面掘进机采用人工操作方式而导致操作人员得不到人身安全保障的问题,设计了一套基于无线网络传输的煤矿掘进面远程视频监控,介绍了该系统的组成、功能特点及在云驾岭煤矿12113工作面的应用情况。应用结果表明,该系统运行状况良好,能在多煤尘且剧烈振动的环境下进行视频采集、分析、处理及数据传输,在掘进巷道中的无线视频传输距离达40m,视频监控距离达500～20 000m,实现了掘进机的远程可视化监控。     

电力载波通信的喷雾降尘控制系统设计

基于电力载波通信设计了喷雾降尘控制系统.以ATmega88单片机作为主控制器,根据采煤机和支架工作产生煤尘的状况自动调节喷雾模式.该系统具有LED照明功能,耗电低,寿命长,耗水少,降尘效果明显.     

配套新型布袋除尘控制系统软件设计

大型火电厂中粉尘污染已经成为最主要的污染源之一,所以研究高除尘率的布袋除尘器具有十分重要的意义.介绍了一种基于Profibus总线的新型布袋除尘器控制系统软件设计,该系统软件设计分成四个子系统进行.为提高系统的可靠性和实用性,以及满足工艺要求,设计又采用了先进的控制策略.通过实际运行证明,该系统达到了节约成本、降低粉尘排放浓度的控制目的.     

薄煤层液压支架喷雾系统的设计

详细介绍了薄煤层液压支架喷雾系统的喷雾方法、工作原理、系统组成及特点等。该液压支架喷雾系统采用高压射流喷雾的方法,能够有效地控制回采工作面薄煤层液压支架周围的粉尘;将喷雾装置放在顶梁里面,节省了空间,有效解决了喷雾装置占用行人通道和通风断面的问题;充分利用电液控制器的优势,自动化程度高。     

转炉煤气回收控制系统

转炉炼钢中会产生大量的煤气,对这些能源的回收利用是目前负能炼钢的重要环节。炉气温度和炉气量的波动也会引起炉口内外压差的波动,传统控制方法容易使系统产生振荡。检测CO含量、控制合适的喷水量以提高除尘效率戍为关键问题。提出了在差压、温度、调速控制回路中采用模糊控制策略,并结合操作经验和专家系统实现在线实时控制。实践表明,提高了煤气回收质量,降低系统电能消耗、提高除尘效果的模糊控制。     

利用机器视觉防治草莓苗期杂草的研究

在草莓苗期杂草防治中，由于除草剂残留的危害使得喷洒方法成为研究的热点。本文提出了一种基于机器视觉的除草剂喷洒方法。在图像分割去除背景后，通过开操作删除杂草的像素点，得到只有草莓像素点的处理结果。接着将草莓图像分为6行8列的子区域，根据每个子区域是否有草莓的像素点决定是否喷洒除草剂。在实验结果中，该方法基本上实现了草莓苗期杂草的防治，并节省了50％左右的除草剂。     

基于Web的煤矿智能喷雾实时监控系统

针对目前煤矿上使用的喷雾系统存在的一些问题,提出了一种基于 Web 技术的煤矿智能喷雾井上实时监控系统设计方案,给出了系统组成、工作原理、主要功能及实现的关键技术。系统采用Web技术,可与煤矿其它系统有机集成。该系统不但能根据实时检测到的粉尘、烟雾、温度、瓦斯等情况实现自动喷雾,而且还可在地面实时监测井下的环境及工作状态,并且无须下井就能直接控制井下喷雾系统的运行。实际应用表明,该系统实现了井下环境监测、智能喷雾、地面实时监控的功能。     

基于图像处理的在线吸尘机器人研究与实现

为解决工业生产线灰尘清理以及产线过度磨损的问题,本文研发设计了一种基于图像检索算法的产线智能吸尘机器人.首先设计了产线吸尘机器人的机械结构,其次,为提升其吸尘效率,基于摄像头获取的实时传送带监控图像,采用小波变换和GLCM算法检索图像纹理特征,使用根据距离度量法计算图像的相似度,相似度越低,吸尘口风速越大,然后,控制直...     

采煤工作面自动喷雾灭尘控制系统的设计

为了改善矿井采煤工作面环境,设计了一套采煤工作面自动喷雾灭尘控制系统。该系统通过采煤机上搭载的红外发射器和支架上安装的红外接收传感器实现采煤机的定位功能;根据采煤机的位置控制安装在支架上的本安电磁阀喷雾,消除处于采煤机切割头下风方向的粉尘,实现采煤工作面的自动灭尘。实际运行表明,该系统解决了综采工作面架间自动喷雾的技术难题,可对采煤作业时产生的大范围、高浓度粉尘自动实施多道阻隔和高效除尘,降低了粉尘浓度。