古代晚期地中海地区“尘幕事件”述论——兼论南北朝时期建康“雨黄尘”事件

536年前后,地中海周边地区出现一次重大气候灾难。长期以来,由于年代久远、资料收集困难、成因及影响难以确定、不同学科间缺乏联系等因素的影响,"尘幕事件"一直未能引起学界充分关注。史料与最新自然科学研究成果表明,"尘幕事件"极有可能是由于一次大规模火山爆发所致,该事件导致地中海地区气候急剧恶化,并引发严重饥荒、瘟疫等后果,从而对该地区发展造成不利影响。同时,"尘幕事件"对包括中国在内的全球大部分地区的气候造成了恶劣影响,受影响地区在此后的十多年里均不同程度地出现气温降低、旱灾、植物生长速度减缓、饥荒等灾害。

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。

矿井胶带转载点气动螺旋雾幕控尘技术研究

为治理煤矿胶带运输巷转载点输煤过程中粉尘污染问题,基于气动喷雾及螺旋雾幕控尘原理,提出气动螺旋雾幕控尘技术。以敏东一矿00工作面3号转载点为例,基于流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)离散粒子模型和有限元方法,利用COMSOL仿真模拟软件中的κ-ε湍流模型和粒子追踪模型,建立了井下胶带运输巷转载点风流-煤尘三维数值模型。研究了煤尘在受到巷道风流干扰时的运移轨迹及气动螺旋雾幕控尘技术装置气流流线分布,得到其空间分布规律。通过试验研究了技术装置最佳性能参数,结合现场试验对比分析,验证控尘技术高效除尘性能。结果表明,煤尘受到巷道风流及皮带牵引力的影响,大部分煤尘以0.3 m/s以下的速度向地面沉积,小部分煤尘吸附在皮带表面的速度约为1.3 m/s。气动螺旋喷雾装置的主路与侧路气压比为5?1时螺旋雾化效果最佳,除尘覆盖面积最大,具有较强的抗风性,降尘能力最佳;粉尘污染最为严重处总煤尘质量浓度降尘效率为87.53%,呼吸性煤尘质量浓度降尘效率为91.02%,证明气动螺旋雾幕控尘装置在喷头处液滴粒径极小,为治理煤矿井下胶带转载点粉尘污染提供了相关理论支持和治理手段。

综掘面长压短抽—雾幕除尘系统参数优化研究

为解决综掘工作面割煤粉尘污染严重的问题,根据气固两相流理论建立粉尘运动的数学模型,通过流体力学软件对综掘工作面不同条件下粉尘浓度分布及长压短抽—雾幕除尘系统关键参数进行数值模拟研究。结果表明:当压风量为330 m^(3)/min、最佳压抽比为0.75时,抽风口距离掌子面3m时控尘效果较好;在综掘机操控区前方0.5 m处设置雾幕隔尘装置,采用井下静压水进行喷雾,空气幕发生器出口风速为15 m/s时控尘效果最好,联合降尘效率达80%以上。

智能型全自动降尘水幕装置的设计与应用

针对杨柳煤矿1076风巷掘进面采用手动降尘水幕装置,存在巷道积水或淹巷安全隐患,设计一种智能型全自动降尘水幕装置。应用结果表明:设备运行稳定,能实现降尘作业智能化,1076风巷全尘浓度、呼尘浓度分别降低至75 mg/m^(3)、36 mg/m^(3),降尘效率分别为75.9%、72.9%,降尘效果理想。

快掘工作面雾幕控降尘装置设计与试验

为了解决快掘工作面的粉尘污染问题,采用现场调研方法,分析得出快掘工作面粉尘运移规律,并据此设计了雾幕控降尘装置。根据扇形喷嘴在横风状态下的有效射程,优选出等效孔径为Φ1.4mm、Φ1.6mm两类喷嘴作为控尘用喷嘴,并确定喷雾压力为4MPa。根据尘源粒径与雾滴粒径充分接近的原则,并结合雾滴存在时间、雾滴捕获尘粒后沉降时间,确定雾滴粒径的合理范围为70~80μm。试验结果表明,掘锚机回风侧作业人员处全尘、呼尘的降尘效率分别达到60.7%和57.3%,作业环境得到明显改善。

气幕控尘技术的应用

文章针对神东矿区由于煤层原始水分较高,连采机使用内、外喷雾降尘措施时喷雾水量受到严格限制,喷雾降尘效果很不理想。机载除尘器由于巷道断面大导致吸尘罩的收尘效果受到影响。运用气幕在连采机司机工作区于煤壁之间形成一道"无形透明的屏障"阻止粉尘向外扩散,用以提高机载除尘器的收尘效果。通过气幕控尘的应用,连采工作面的粉尘降尘效率可达73.52%。

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。

基于气幕屏蔽的掘进工作面通风除尘参数优化研究

为了改善掘进工作面产尘量大,通风排尘污染其他巷道的问题,在现有长压短抽式通风基础上,提出气幕阻尘结合长压短抽联合除尘方案,并采用数值模拟软件以及现场实验的方式对除尘参数进行分析。研究结果表明:当压风量为330 m^(3)/min、压抽比为0.75时,抽出式除尘风机距离工作面距离为3~4 m时控尘效果较好;但掘进机操控区域距尘源较近,为了尽可能减少粉尘流经掘进机操控区总量,在掘进机操控区前方0.5 m处设置气幕,空气幕发生器出口风速为15 m/s时控尘效果最好,降尘率可以达到90%以上。

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。

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。

气幕控尘射流衰减规律研究

随着矿井采掘机械化程度的不断提高,煤矿尘害问题日益突出,煤尘不仅危害作业人员的身体健康,引发尘肺病,而且可能引起煤尘爆炸,酿成矿井重大灾害事故,利用气幕对污染源进行控制,利用从气幕中喷射出来的空气气流,将粉尘源释放出来的粉尘颗粒与受保护的区域空气隔离开来,从而避免煤矿井下工人工作的地方受到污染源粉尘的污染,使被保护的区域的空气质量达到国家安全卫生标准。为使该系统在防尘工作中取得良好的效果,主要研究气流在不同射流速度以及缝宽的衰减规律,从而根据测试结果来确定气幕设备的最优参数。研究结果表明:气幕出口速度应在10~20 m/s,射流出口条缝宽应在6~40 mm,才能最有效地控制呼吸性粉尘。

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。

斜沟煤矿选煤厂喷幕降尘系统应用实践

为了有效降低斜沟煤矿选煤厂产品煤皮带走廊内的煤尘浓度,该厂通过在走廊内增设降尘喷幕,用两段底皮带水幕实施冲洗降尘。实践应用表明,该系统有效降低了长距离皮带走廊的煤尘浓度,优化了现场作业环境。

基于气幕控尘的超声雾化技术的应用研究

针对目前矿井粉尘给煤矿生产以及工人身心健康带来巨大威胁等问题,采用Fluent软件数值模拟以及现场工业试验搜集测定粉尘浓度来进行研究,研究主要是利用气幕控尘来阻隔粉尘,把粉尘阻隔在隔离区位置处,然后结合超声雾化进行系统降尘,从而把可呼吸粉尘浓度降低到符合国家标准。研究了超声雾化工作原理,对气幕装置进行选型,根据试验参数结果进行分析,使用气幕控尘技术的同时,再进行超声雾化技术的应用。研究得出,气幕控尘技术与超声生雾化技术相结合的方法,使司机位置处和后端行人位置处的粉尘浓度进一步得到有效控制,粉尘浓度总体减小了90.3%,92.7%,93.5%。因此,超声雾化和气幕隔尘技术相结合,能够有效地起到抑止粉尘的作用。

气幕吸尘装置在落砂机上的应用

本文就上海电力修造厂胡桥铸钢分厂铸造车间旧砂处理线中为落砂机配套设计的气幕式吸尘装置进行了技术上的研讨 ;探索其气幕原理及结构特点 ,为提高砂处理系统环保 ,降低粉尘污染 ,进行推广使用气幕吸尘装置进行可行性研究和提供可靠的设计依据。

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。

浅析连采工作面气幕控尘技术的应用

在神东矿区的连采机掘进巷子,因为底下煤水分过多,让连采机的喷雾设备与去尘土设备众多的防尘方法都受到了阻碍作用,降低了机载去尘器的使用效率。但是,自从使用了气幕控尘设备后,使我们的机掘工作面粉尘的管理达到了一个新的平台。

单头掘进特长隧道中的施工通风降尘技术

长河坝水电站复建公路受地形等条件限制,长达4.2 km的隧道仅有一条施工支洞进行单头掘进,施工通风降尘的技术难度大。介绍了复建公路单头掘进施工中采用的混合式通风布置和自制的V型水幕降尘装置等通风降尘技术。