回风巷道风雾联合降尘装置喷雾雾化规律和抑制粉尘研究

为有效解决综采工作面产生的高浓度粉尘向回风巷道扩散的问题,研制了一种可移动风雾联合降尘装置。首先通过喷雾实验选出合适的喷嘴并验证数值模拟的有效性,然后通过正交试验的方法,运用FLUENT等软件进行模拟,分析喷雾压力p_(w)、喷嘴孔径D和吸风口吸风量Q对雾场浓度的影响规律。模拟结果显示,p_(w)=8 MPa、D=Ф2.4 mm、Q=1.4 m^(3)/s为最佳参数组合。最后在上湾煤矿12305综采工作面回风巷进行现场实测,得出平均降尘率达到了85%,说明该装置可以有效解决回风巷道粉尘污染问题。

鼠浪湖矿石码头皮带机系统环境治理的研究与应用

皮带机是一种常用的物料输送设备,广泛应用于矿石码头等场所,本文旨在探讨专业铁矿石码头皮带机系统扬尘治理的问题。首先对皮带机系统扬尘的特点进行分析,明确扬尘易发部位及其特点,其次指出传统除尘技术存在的问题,最后提出一套新的技术方案,并对其实施效果进行了阐述。

一种基于直流式风洞的火星尘暴模拟装置

为了研究火星表面尘暴环境对探测器及人类活动的影响,研制了一种基于低密度直流式风洞的火星尘暴环境模拟装置:采用超声速引射器作为风洞动力源,结合具备多工况动态调节能力的大抽气量真空系统,实现了引射气量精准调控,可模拟100~1500 Pa低气压下的5~100 m/s大跨度风速;针对低气压下沙尘浓度难以精确控制的问题,采用振动式喂料、逆向螺旋式喷嘴设计以及大周期滞后串级调节方式,实现了0.1~1 g/m^(3)的沙尘浓度精确控制。该装置可用于研究火星尘暴环境对材料和机构的影响,同时还可用于火星气动力研究。

回风顺槽全断面车载气动喷雾联合雾幕控尘技术研究

为治理综采工作面采煤过程中回风顺槽粉尘污染问题,基于超音速气动雾化控尘原理,提出全断面车载气动喷雾联合雾幕控尘技术。以敏东一矿01工作面回风顺槽为例,采用离散元和有限元方法,利用COMSOL(COMSOL Multiphysics)仿真模拟软件中的k-ε湍流模块和流体流动颗粒跟踪模块,建立控尘技术装置三维数值模型。利用数值模拟方法分析技术装置气流场和液滴粒子轨迹的变化特征,以得到技术装置风流场及液滴粒子分布规律;搭建仿真试验模型,并通过仿真试验平台研究技术装置最佳抗风性能参数。结合现场试验对比分析,以验证控尘技术的高效除尘性能。结果显示:当雾幕装置气压为0.6 MPa时,雾化效果好且不会影响现场其他设备供压,捕捉小粒径粉尘能力强,但抗风性较弱;车载装置抗风性高,控尘能力强,但雾化效果较差且受气压的影响较小。2种装置有效地结合应用并形成了全断面车载气动喷雾联合雾幕控尘技术。该技术有效阻止了粉尘的运移,有效覆盖了全断面。呼吸性粉尘和总粉尘控制效率分别达到94.92%和96.53%,这为治理煤矿井下回风顺槽粉尘污染提供了相关理论支持和治理手段。

胶带机返程干式清扫机组的研究与应用

为解决胶带机的返程胶带带粉严重,胶带运行时胶带与各滚筒碰撞和产生挤压作用粉尘荡出,造成胶带机沿程和驱动间等处粉尘较大的问题,研发了胶带机返程干式清扫机组。通过该机组在神华北电胜利能源有限公司302号胶带机的现场应用表明,该胶带机返程干式清扫机组对胶带的清扫效果明显,实现了胶带的干式清扫,能保证物料100%回收,不产生二次污染并且实现了机组的自动化运行,保障了胶带机的安全高效作业。

生物质循环流化床循环特性研究

以生物质为燃料的流化床气化炉以其清洁、高效、对燃料适应性强等特点得到了较快的发展,飞灰循环装置是循环流化床设备中的重要部件。文章论述了流化床密封罐型回料器的工作特性,提出了实现正常循环的充要条件。

北京春季一次霾和沙尘混合污染天气过程分析

2015年3月26—31日北京地区发生一次霾和沙尘天气交替出现的混合型污染天气过程。利用常规气象观测数据、南郊观象台探空数据以及北京环境保护监测总站的空气质量数据,分析了典型个例的发生发展过程。结果发现:此过程可分为霾—沙尘—沙尘回流—霾4个发展阶段。第1阶段北京受弱辐合区控制,大气层结稳定,风速较小,以霾天气为主;第2阶段受蒙古气旋影响,沙尘天气南下影响北京;第3阶段沙尘从华北南部回流,再度影响北京;第4阶段沙尘天气逐渐减弱,北京地区再次出现霾。HYSPLIT后向轨迹模型的模拟结果表明,这是一次典型的沙尘回流所导致的混合污染型天气个例。

层流手术室回风口过滤器清洁除尘时间研究

目的:探讨层流手术室空气洁净度与回风口滤网及过滤器清洁除尘时间的关系。方法:手术室手术间分为慢性病手术间和急症手术间。将慢性病手术间百级2个、万级2个依次编号为1号、2号、3号、4号;急症手术间万级4个依次编号为5号、6号、7号、8号。首先把各手术间回风口过滤器及滤网彻底清洁除尘,然后分别累计记录每个手术间开启层流系统时间。分别在40～50h、80～90h、110～120h的时间段内,对每个手术间行尘埃和沉降菌静态采样,并做记录。在1年内分别在每个时间段,对每个手术间做10次采样,并取其均值。结果:慢性病手术间与急症手术间在40～50h时间段的尘埃与沉降菌值均在正常范围内,急症手术间累计开启层流系统80～90h的时间内手术间内的尘埃与细菌的采样值在正常范围高限。慢性病手术间则在110～120h的时间段内其尘埃与细菌的采样值在正常范围高限。结论:急症手术间、普通慢性病手术间分别在80～90h、110～120h时间段内对回风口过滤器及滤网除尘比较合适。

用球团返粉压团焙烧制备氧化球团的研究

由于采用磨矿或直接销售给烧结厂来消化球团返矿的方法无法取得较好的经济效益,本试验以球团返粉为原料进行压团焙烧试验,考察了混合料水分、除尘灰配比、粘结剂添加量、成型压力、焙烧温度、焙烧时间对制备球团矿的影响。结果表明:在混合料水分10%、返矿∶除尘灰=7∶3、粘结剂添加量9%、成型压力30MPa、焙烧温度1 175℃、焙烧时间15 min的条件下,制备出的氧化球团矿能够满足高炉冶炼要求,实现了球团返粉的简单高效利用。

超细螺旋雾化喷头降尘技术及其应用

为解决煤矿粉尘污染问题,根据气水喷雾原理与涡旋气流生成特性,研制一种雾滴粒径小、降尘能力强的新型超细螺旋雾化喷头。首先,利用数值模拟软件探究不同参数下风流导向器内部风流场速度流线分布特征,得到风流导向器最佳螺旋效果参数;然后,搭建试验平台,测定超细螺旋雾化喷头性能参数;最后,通过超声波干雾抑尘效率对比试验,研究超细螺旋雾化喷头降尘性能,设计一套高效除尘设施,并将其应用于敏东一矿06回风巷。结果表明:当螺旋槽体与锥形壁面的夹角α为30°、风流导向器顶面直径与其高度比d为1.25时,风流导向器定向风流螺旋效果最佳;喷雾压力为0.4 MPa时,超细螺旋雾化喷头的雾化角最大,雾滴数量中占比90%的雾滴直径小于19.7μm,综合雾化性能最优,此时全尘降尘效率为92.18%,较超声波干雾抑尘全尘降尘效率提高10.21%。以超细螺旋雾化喷头为核心的全断面螺旋气动雾幕对呼吸性粉尘的降尘效率为88.8%~91.58%。

岩巷炮掘烟尘回风特性与治理措施研究

煤矿井下岩巷炮掘会产生大量烟尘,烟尘中含有CO及粉尘等有害物质,不仅会对井下作业人员身体造成损害,而且污染地面大气环境。通过实时监测淮北矿业集团杨柳煤业103采区变电所巷道内放炮前后的粉尘浓度与CO浓度,对岩巷炮掘烟尘的回风特性进行了研究,得出炮烟粉尘浓度变化具有"双峰特性";对双峰产生的原因进行了分析;并根据炮烟回风特性,针对性地提出了综合治理措施,即包括确定合理的巷道清洗周期、设置回风水幕帘及采用高效水炮泥等。

回风巷断面突然变化降尘方法的研究

本文根据流体动力学通风管道断面突变理论的原理,针对贵州省六盘水矿区地质条件及实际情况,首次探索性地提出了利用回风巷断面突然变化降尘方法,并对其降尘原理进行了分析总结。

烧结返料与转炉尘泥烧结试验研究

本文对迁安地区烧结返料配加转炉尘泥，以磷灰石作添加剂，在实验室条件下进行了烧结试验，并对烧结矿进行了冶金性能测定和部分岩矿相鉴定。结果表明，加入少量磷灰石粉完全可以抑制烧结矿的粉化现象；烧结矿冶金性能良好。

矿用自动复位式风井防爆门研究

针对煤矿井下发生爆炸时,传统防爆门飞离井口、容易造成井下大范围人员伤亡的问题,研发了自动复位式风井防爆门系列产品,介绍了其防漏风措施,提出了由风机叶片强度反求防爆门受到的爆炸冲击载荷的方法,给出了防爆门梁(柱)和门板与梁(柱)连接部位强度的计算式以及根据风井负压确定门板厚度的计算式等。该产品平时密封可靠;停风时自动开启实施自然通风,恢复供风时自动关闭;发生爆炸时迅速开启保护主要通风机,爆炸过后自动复位,迅速恢复通风系统,给遇险人员自救和应急救援创造有力条件。

济钢原料厂加湿搅拌返矿除尘系统的设计与应用

济钢原料厂返矿汽车受料槽系统通风排气状况差 ,粉尘弥漫。对该槽返矿采取加湿搅拌除尘措施 ,并在烧结、球团返矿实施 。

阜山金矿进回风巷粉尘孔粒径分布及其分形特征

为探究金属矿井下粉尘孔粒径特征,以阜山金矿为例,系统研究其进风巷粉尘(IAD)、回风巷粉尘(RAD)的孔粒径分布(PSD)情况。首先,利用激光粒度分析仪与扫描电子显微镜(SEM)、低温液氮吸附仪分别测试粉尘粒径与孔参数,然后利用分形理论计算并分析其粒度分形维数与孔分形维数。结果表明:RAD粒径比IAD粒径小,两者最可几粒径分别为7.19、23.58μm,可被人体吸入粉尘(粒径≤10μm)占比分别为65%、40%,但IAD中的微细颗粒物(粒径≤1μm)占比多于RAD,两者分别为0.67%、0.39%;其次,IAD、RAD孔结构类型均以不透气性密闭孔为主,且RAD孔结构较IAD更为发达,金矿采场爆破作用是致使RAD孔结构发达的原因;此外,IAD、RAD均具有显著的粒径和孔分形特征,其中IAD的粒度分形维数与孔分形维数均大于RAD,说明IAD粒径分布更复杂、表面粗糙度更大、孔复杂度更高。因此,金属矿山应加强对IAD的重视与控制。

回风巷断面突然扩大段风流净化水幕喷雾系统的设计

针对贵州省六盘水矿区实际降尘情况,在喷雾的雾化及湿式除尘理论的基础上,利用回风巷断面突然变化降尘方法,根据六盘水矿区响水煤矿W134综采工作面回风巷的具体特点,剖析构建液滴捕尘效率和喷雾除尘效率的计算模型,并在不同水压下运用Matlab7.0仿真,得到在不同喷嘴孔径条件下的喷雾除尘效率曲线,设计了回风巷断面突然扩大段水幕喷雾系统。

2015年春季华北黄淮等地一次沙尘天气过程分析

利用常规气象观测资料、环境观测资料和ECMWF预报模式、CUACE/dust沙尘模式等资料和预报结果,对2015年3月27—30日华北、黄淮等地沙尘天气过程的天气形势、形成原因和模式预报等结果进行了分析,结果表明:此次沙尘天气过程由东北气旋快速变化引起的冷空气南下造成了华北、黄淮等地的沙尘天气,而后活跃的暖空气盛行一支南风把沙尘又携带返回传输至华北、黄淮一带地区;预报员对这种天气形势的快速变化预计不够充分,加之数值模式对正北路径的漏报,致使对28日的华北、黄淮等地大面积沙尘强度及区域预报偏弱,而后预报员和模式也没有充分考虑南风造成的沙尘从南向北回流传输情况的影响,特别是霾天气的同步发展更容易造成对沙尘天气的忽略,所以春季应通过PM_(10)和PM_(2.5)浓度的同时检测来辨识沙尘、霾和混合型天气,通过首要污染物是否为PM_(10)来判断主要污染类型。

现代富氧顶吹炼铅工艺实践与原料适应能力

富氧顶吹炼铅炉对各种成分复杂的铅物料具有较强的适应性,投产至今,已成功处理多种铅精矿和二次渣物料,并实现产业化。通过对富氧顶吹炼铅炉处理复杂铅物料的生产实践进行分析总结,凸显富氧顶吹炼铅工艺对原料适应性强,经济、环保及社会效益较高的特点,在资源紧缺、环保为重的背景下,该工艺将发挥巨大作用,具有良好的借鉴意义。

除尘灰在烧结过程中的综合利用

进入二十一世纪以来,我国钢铁行业发展迅猛,在钢产量增加的同时,冶金粉尘产生量也急剧增加。冶金粉尘中主要含有铁、锌、铅等有价元素,如果不加以回收利用,不仅浪费了大量的可回收利用资源,而且会给周围环境造成较大的污染。因此,研究冶金粉尘的综合利用,可以充分利用冶金粉尘中的各种有价元素,获得一定的经济效益,同时消除粉尘堆放造成的环境污染,取得经济效益、环境效益和社会效益的同赢。本文主要研究烧结过程中如何对除尘灰的综合利用,试验以北钢实际生产过程中产生的粉尘为原料,根据北钢高炉干法除尘灰、电炉除尘灰、转炉湿法除尘,含铁、碳高、低的各自特点,将各种除尘灰按一定的比例混合后,在烧结配料中以三种不同的配比方式参加总配料比,即1%、3%、5%,按照比例配入后在一定的温度范围内(1000±100℃)进行烧结试验。主要考察烧结后成品矿的品位、碱度稳定率、返矿率,确定了合适的配比方案。试验结果表明,北钢的高炉干法除尘灰、电炉除尘灰和转炉除尘污泥在其他条件不变的情况下,混合后的除尘灰配比在3%时,烧结矿品位稳定在55%-56%、碱度稳定率90%以上、返矿率在18%以下,有效降低烧结矿成本。