煤矿掘进工作面喷雾降尘系统设计及应用研究

传统的喷雾抑尘系统采用喷雾式装置喷洒粉尘,使空气卷走粉尘,粉尘扩散到作业区域,但降尘率不均匀,为此进行煤矿掘进工作面喷雾降尘系统设计及应用实践研究。在硬件设计上,系统增设粉尘传感器、红外传感器,将低压喷雾泵改为高压喷雾泵;在软件设计上,借助粉尘传感器监测煤矿粉尘浓度,实时获取粉尘数据,以确定喷雾参数,结合喷雾参数动态调整喷嘴点位,利用喷淋装置将水雾喷洒到空气中,使粉尘得到润湿、凝结和沉淀,去除粉尘。通过上述设计完成煤矿掘进工作面喷雾降尘系统,实践结果表明,设置智能喷雾点位17个,分别选取201工作面和109工作面的5个采样点进行测量,采样点处粉尘浓度呈现明显降低,降尘率均可达约40%,使各区域降尘率均匀。

抑尘技术在煤炭物流基地扬尘污染综合治理体系应用研究

河西地区是我国重要产煤区和新疆煤炭进入内地的重要中转站。河西地区的煤炭物流基地数量繁多,且规模大小不一,封闭式煤场与露天煤场并存,装卸方式也大不相同。河西地区特殊的地理条件和煤炭硫磷含量较高,挥发性较强等的特征,使得煤粉扬尘问题严重,对环境和周边居民身体和生活造成了极大的影响,同时造成煤炭资源浪费。本文提出建设河西地区煤炭物流基地扬尘污染防控综合治理体系,包括:设置挡风抑尘网墙,采用复合型抑尘剂和速溶型抑尘剂,对运煤汽车采用自动化抑尘喷洒装置和装卸过程采用高压细小水雾喷洒装置,以实现对煤粉扬尘的控制。本研究亦可为其他具有相似气象及地形的煤炭物流园区提供扬尘治理方案参考。

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。

综掘工作面粉尘运移沉降规律及三压带分段注水降尘技术

针对永定庄煤业综掘工作面粉尘治理难的问题,利用欧拉-拉格朗日法,通过数值模拟方法研究Ⅱ1084风巷掘进工作面在生产过程中的粉尘沉降运移规律。根据现场注水实验表明,在注水实验孔1.5 m内,煤层含水量平均增长大于1.5%,因此可设定1.5 m为注水有效湿润半径。通过煤层三压带分段注水和高压喷雾综合降尘措施后,工作面回风侧15 m的总粉尘浓度达到了43.2 mg/m^(3),呼吸性粉尘浓度达到了8.2 mg/m^(3)。

综合防尘治理技术研究及其应用效果

为降低工作面粉尘浓度,实现粉尘的有效治理,设计采用分段注水+高压喷雾降尘的综合防尘治理技术。应用分段注水技术不仅降低了原始粉尘浓度,且通过在水中添加湿润降尘剂可有效解决亲水性差的问题。经验证,工作面仅采用喷雾降尘技术时,回风侧15 m处总粉尘浓度降尘效率为72.9%,采用综合降尘技术后,同一位置的降尘效率高达90.8%,这表明综合降尘技术效果显著。

掘进机外喷雾负压二次降尘装置的研制与应用

为了有效喷雾沉降综掘工作面掘进机截割产尘,数值模拟确定了喷雾负压二次吸风装置吸风及内部风流场的运移规律,研制了可形成完全覆盖截割产尘的水雾幕及对截割臂周围粉尘有效吸入净化的新型掘进机外喷雾负压二次降尘装置,并对其性能进行了测定实验,结果表明:喷雾压力由2 MPa增大至8 MPa过程中,选用喷嘴在4 MPa压力时,喷雾场雾化角及距喷口1.5 m处雾滴群的索特平均直径D32分别为87.6°及56.295μm,综合雾化性能最优,新型装置的气液比先增大后减小,4 MPa时达到最大值1.269,因此,选定4 MPa为最佳喷雾压力;新型装置的现场试验结果表明:相对于原有方式,对全尘和呼尘的平均降尘率分别提高了19.4%和20.1%,其中,负压二次降尘分别提高了6.0%和6.5%。

高压喷雾除尘系统在邢东矿综采工作面中的应用

随着机械化水平的不断提高,邢东矿综采工作面的产尘量越来越大,工作场所粉尘浓度居高不下,严重危害了职工的身心健康,矿井安全生产存在重大隐患。通过分析邢东矿综采工作面不同条件下粉尘运动的变化规律和喷雾系统的除尘机理,设计了综采工作面高压喷雾除尘系统。使用该除尘系统后,采煤机割煤时对于整个工作面平均全尘除尘效率达85%以上,呼吸性粉尘除尘效率可达75%以上;移架、放顶时平均全尘除尘效率达88%以上,呼吸性粉尘除尘效率达77%以上;回风巷水幕下风向5m处,其全尘除尘效率达98%,呼吸性粉尘除尘效率达95%。采用高压喷雾除尘系统在邢东矿综采工作面上防治粉尘取得了良好的效果。

高压气流引射喷雾降尘除尘技术应用研究

为了降低采煤工作面粉尘浓度、避免粉尘爆炸等事故发生,文章结合流体动力学等相关理论,提出了高压气流引射喷雾降尘理论与技术。详细分析了高压气流引射喷雾降尘技术体系中雾尘的相互作用,通过工业性试验,测定了高压气流引射喷雾降尘设备的实际效果,为煤矿粉尘防治工作提供了新的思路和方法,取得了良好的效果。

高压喷雾降尘的原理及其应用

本文论述了高压喷雾对非呼吸尘、呼吸尘的捕集机理及高压喷雾技术在采煤机上的实际使用效果，理论和实践表明，高压喷雾对降低煤矿井下总粉尘浓度及呼吸尘浓度都具有显著效果。

综采面高压注水联合高压喷雾二级防尘技术研究

综采工作面的粉尘防治一直是煤矿安全工作的重点和难题之一。结合双鸭山矿区新安矿综采工作面的实际状况,采用现场煤层高压注水实验方法,研究了高压注水条件下煤体增湿的规律;运用注水实验数据进行反演数值试验,优化煤层高压注水数学模型内部参数,利用注水数值模拟试验确定了综采工作面煤层高压注水减尘技术的最优参数;运用了高压喷雾降尘效率模型数值模拟方法,分析确定了综采工作面采煤机外置高压喷雾降尘的最优参数,研发了孔径为1.2 mm的7孔高压集成喷嘴。新安二矿、三矿煤层高压注水联合高压喷雾二级防尘技术应用效果表明:通过二级联合防尘措施,工作面全尘去除率高达96%,呼吸性粉尘去除率高达94%。

区域受控循环通风过程中的高压喷雾降尘

受控循环通风技术可以应用于低瓦斯煤矿,而非煤具有低瓦斯或无瓦斯的特性,为该项技术的广泛应用提供了有利条件,只要能对循环风中的粉尘进行有效净化,就可以充分发挥其系统优越性。在应用该项技术的过程中,通常考虑循环工作面污染物为连续产生,循环通风系统中有净化器情况下的降尘措施,如凿岩、连续放矿、连续出矿。通过研究循环系统内粉尘粒径与高压喷雾粒径间的匹配关系,提出喷嘴迎风向下45°、喷嘴直径1.0mm、喷水水压7.5 MPa、喷嘴间距0.5 m的布置形式,可以使粒径为10μm以下的粉尘降尘率达到90%,这可以满足循环风的降尘要求。

采煤机高压喷雾及负压二次降尘技术的试验与应用

煤矿回采工作面煤尘较大 ,应用采煤机高压喷雾及负压二次降尘技术 ,可降低采煤机割煤时产生的大量煤尘 。

突出煤层综掘工作面湿润剂高压喷雾降尘应用

针对突出煤层综掘工作面粉尘浓度高、除尘风机无法使用、粉尘治理困难的问题,以平煤八矿己_(15)-21030风巷综掘面为切入点,开展了突出煤层综掘面湿润剂高压喷雾降尘的应用研究,分析了湿润剂高压喷雾降尘机理,介绍了一种综掘面湿润剂高压喷雾降尘系统及其工作原理,并进行了现场试验。结果表明:该喷雾降尘系统在掘进机司机处的平均降尘效率比低压喷雾和普通高压喷雾分别提高10%~20%。

综采面高压外喷雾降尘技术及其应用研究

高压喷雾装置因体积庞大、使用不便、成本较高、易于损坏、使用效果不佳等现状,而使其现场应用受到许多限制,针对这些弊端,研制了新型综采面高压过滤外喷雾系统。该系统包含增压水泵、水质过滤系统、减压阀、采煤机机载高压喷雾装置。通过实验室实验,获得了该系统适合综采面的工作参数,并根据此类参数,选择合适的工作面进行现场试验,测得采煤司机下风侧10m处总尘除尘效率达98%;采煤司机下风侧10m处呼吸性粉尘降尘效率达75%,通过对安装此系统前后除尘效率对比发现,除尘效果显著,说明该系统可有效抑制粉尘浓度,可明显改善井下工作面卫生条件和采煤机的运行环境,值得推广。

综放工作面高压注水逾裂渗透降尘技术的应用

在综放采煤工作面采用煤层高压注水逾裂混合注水技术,以"逾裂渗透"理论为基础,利用应力-裂隙孔隙-渗流之间的内在规律,分析煤层注水、煤层裂隙孔隙动态演化过程以及流体渗流、运移特征,完善煤层注水工艺,达到提高注水效果、防治粉尘的目的。

掘进工作面粉尘综合治理技术与实践

针对保德煤矿掘进过程中产生高浓度粉尘的难题,采用大直径钻孔煤层注水和掘锚机喷雾块改造、高压外喷雾降尘技术、湿式钻进技术等相结合的降尘技术,同时结合可伸缩式全断面捕尘喷雾装置和高效清除二次扬尘技术工艺,建立一套掘进工作面综合降尘技术及工艺,实现掘进工作面低尘化生产。应用结果表明,保德煤矿81310胶带运输巷、81311回风巷及联络巷掘进工作面注水后煤层含水率平均增加了3.82%,总粉尘平均降尘率达98.72%,呼吸性粉尘平均降尘率达97.36%,有效改善了工作面的粉尘污染状况,为矿井安全高效生产提供了有利条件。

基于一组多孔大区域注水技术的工作面粉尘综合治理

针对81308综放工作面回采作业过程中粉尘浓度大的难题,基于润湿煤体减尘和喷雾降尘的原理,利用"静压+一组多孔"大区域注水方式,加装采煤机高压外喷雾降尘系统,并设计了全断面伸缩式捕尘网,最终实现了加大注水区域、延长注水时间、扩大有效降尘半径和提高捕尘效果的目的,建立了1套综放工作面综合降尘技术及工艺,实现了综放工作面低尘化生产。结果表明:81308综放工作面注水后含水率平均增加了5.74%;采取综合防尘技术措施后,总粉尘平均降尘率达64.29%,呼吸性粉尘平均降尘率达54.90%。

掘进工作面综合降尘技术应用研究

分析了综掘工作面掘进过程中产生高浓度粉尘的原因,提出将掘进机高压外喷雾降尘技术和粉尘浓度超限喷雾降尘技术有机结合的粉尘浓度超限高压外喷雾降尘技术。通过将粉尘浓度超限高压外喷雾降尘技术与煤层动压注水技术结合起来,形成一整套矿井掘进工作面降尘技术及工艺。以龙滩煤矿3115南运输巷综掘工作面为例进行了应用研究,实践表明,采用综合降尘技术措施后综掘工作面司机位置的降尘效率达到了90.3%,有效改善了工作面的粉尘污染状况。

涡旋气动雾幕控尘装置的研发与模拟分析

为有效控制由机械截割破煤产生的大量粉尘,结合风幕除尘技术与高压喷雾降尘技术,研发了一种可以阻隔工作区域粉尘扩散的新型涡旋气动雾幕控尘装置模型.通过模拟后实验的研究方法对装置进行测试,采用CFD软件对装置内部的风流速度场、涡旋气动雾幕出口速度以及涡旋气动雾幕雾滴粒子场进行了数值模拟,得出初步装置运行最佳工作参数后对实验模型装置的性能进行了测定实验.研究结果表明:水泵供水压力为8 MPa、风机供风风速为12m/s、喷嘴安装角度为75°时,涡旋气动雾幕降尘装置模型处于最佳工况,涡旋状雾幕的有效覆盖范围达到最大.

东荣矿综采工作面高压注水综合高压喷雾二级降尘技术研究

综采工作面的粉尘防治一直是煤矿安全工作的重点和难题之一。结合双鸭山矿区东荣矿综采工作面的实际状况，分别对煤层高压注水减尘机理、高压喷雾降尘机理及其影响因素进行了分析；通过煤层高压注水数值模拟反演实验，确定综采工作面煤层高压注水减尘的最佳参数；运用高压喷雾降尘效率模型数值模拟方法确定综采工作面高压喷雾降尘的最佳参数。东荣二矿、三矿煤层高压注水联合高压喷雾联合降尘技术应用效果表明，通过联合降尘措施，全尘总降尘率均达到了93．3％～94．8％，呼吸性粉尘总降尘率达到了92．7％～94．0％。