粉尘粒径分布检测技术现状与应用进展

粉尘粒径分布的精确监测对于矿工健康及矿井安全至关重要,在预防职业性疾病和避免安全事故上发挥着关键作用。系统评述了现有的粉尘粒径分布检测方法,包括显微观察法、空气动力学法、电迁移率法及光学测量法,并对比了它们在粉尘监测中的优势与局限。显微观察法提供颗粒的形态学特征,空气动力学法和电迁移率法基于颗粒的物理行为进行分类,光学测量法依靠散射光的特性进行实时监测。尽管各方法在操作便利性、测量范围和精度等方面各有千秋,但在实际应用中的选择需考虑到具体监测场景的需求。展望未来,预计粉尘粒径分布监测技术将向着高分辨率、宽测量范围及智能化分析方向发展,更好地保护矿工健康和提升矿井安全。

基于图像分析的掘进工作面粉尘颗粒检测方法

基于光散射原理测定粉尘质量浓度只能定时定点手动检测,实时性差,且只能检测出粉尘质量浓度,并不能给出粒径分布范围。目前基于图像分析的粉尘颗粒检测研究主要是针对粉尘质量浓度或粒径分布进行单方面研究,并不能实现粉尘质量浓度和粒径分布范围的同时检测。针对上述问题,提出了一种基于图像分析的掘进工作面粉尘颗粒检测方法,探究图像特征与粉尘质量浓度、粒径分布间的关系。通过粉尘样本收集及图像采集装置,采集粉尘颗粒图像并获取采集图像时的粉尘质量浓度。编写粉尘样本图像处理算法,提取图像的灰度特征、纹理特征、几何特征相关参数。对提取的图像特征与实测粉尘质量浓度进行相关性分析,选取相关性较大的图像特征作为参数建立回归数学模型。提取粉尘颗粒对象像素点个数,结合转换系数,基于几何当量等效面积径计算粉尘粒径大小及分布范围。实验结果表明:实测粉尘质量浓度与建立的图像特征多元非线性回归模型数学模型计算值间的平均相对误差为12.37%,标准实测粒径与几何当量等效面积径得到的粒径分布间的最大相对误差为8.63%,平均相对误差为6.37%,验证了基于图像特征的粉尘质量浓度回归数学模型和基于几何当量等效面积径分布数学模型的准确性。

吸湿型路面抑尘剂配方研制及工业试验

针对露天采场路面扬尘特点及机理,研制出一种吸湿型路面抑尘剂.基于正交试验,以失水率为评价指标,对抑尘剂各组分进行优化,并在实验室条件下对最优配方进行吸湿性、抗风吹等性能测试.结果表明,实验室研制的配方在25 d内最低含水率达到8.18%,具有很好的防风抑尘性能.将该抑尘剂配方进行工业试验,结果表明,该抑尘剂的有效抑尘时间为10 d,与传统洒水方法相比,抑尘费用降低了30.71%,节水效率达到94.67%.

热处理材的铣削加工性能分析

考察热处理对木材机械加工性能的影响,为优化热处理材的加工工艺提供借鉴,在本试验确定的加工参数条件下,对热处理柞木进行了铣削加工。试验结果表明,相比对照材,铣削加工热处理材时刀体的温度更低,在加工过程中排放的较小粒径粉尘的比例增加,热处理材加工面的粗糙度与对照材并没有显著差异。

基于混合人工蜂群与泛化模式搜索算法的颗粒粒径分布重建

在光散射颗粒粒径分布测量过程中会产生大量测量数据,且无法对所有测量数据进行精确分析,进而降低了颗粒粒径分布重建的速度与精度,导致煤矿粉尘测量结果产生误差,出现安全隐患,危及生产和工作人员的安全。研究快速有效的反演算法,用于颗粒粒径分布的重建,成为颗粒粒径测量领域的重要课题之一。通过运用人工蜂群算法与泛化模式搜索算法相结合的混合算法,反演重建单峰R-R分布。将算法与遗传算法、Phillips-Twomey方法比较,结果表明,混合算法能够有效用于单峰R-R分布的反演重建,为工业应用提供有效且可靠的方法。

施工场地扬尘排放运移特征研究

施工场地内粉尘的运移规律对研究颗粒污染和净化等有很大作用,为有效解决施工中产生的粉尘污染问题,探究粉尘飘散规律,以某工程扬尘状况为研究对象,利用Fluent软件,运用欧拉-拉格朗日气-尘颗粒两相流动数学模型,模拟不同粒径粉尘在不同风速下受工地有无围挡阻隔的飘散效应。研究结果表明:无围挡作用时风速由1.6 m/s增大至6.7 m/s时,扬尘浓度显著提高;有围挡作用时形成较大负压,对后方粉尘扩散有抑制作用;围挡距离尘源扩大到10 m时,抑制作用最明显,且风速达到6.7 m/s以上时可以减弱扬尘向围挡后上方的扩散作用;所得结论为粉尘防治和相关人员的保护提供科学对策,现场应用效果较好。

PM_(2.5)含量对滤料过滤性能的影响

配制细颗粒物(PM_(2.5))含量不同的两种氧化铝粉尘。结合对聚苯硫醚(PPS)针刺滤料、水刺滤料与覆膜滤料面密度、厚度、透气量及过滤性能测试,分析实际应用中不同滤料对粉尘的拦截效果,以及PM_(2.5)含量对滤料过滤性能的影响。结果表明,PM_(2.5)含量高易导致滤料运行阻力快速上升,清灰周期缩短,滤料过滤性能相对不佳。