焦煤产尘粒径分布特征与产尘规律分析

针对焦煤采掘作业时,粉尘危害严重的问题,以山东鲁西矿区受地质构造影响的焦煤为研究对象,考虑原生煤尘特点,通过单轴抗压产尘试验,发现焦煤的原生煤尘产尘量与焦煤单轴抗压强度相关;试验取样区域煤层中部受煤质等因素影响产尘率最高,岩浆侵蚀影响区产尘率较高,岩浆侵蚀及断层等地质条件使得特征粒径D10变小;重力落锤试验表明,相同能量下焦煤产尘能力大于对比煤样烟煤,细小颗粒粉尘所占比例与落锤能量有关,据此提出了粒径范围在20.02~34.82μm时重力落锤产尘比例接近的＂能量产尘粒径拐点＂概念;研究认为尘粒主要集中于＂能量产尘粒径拐点＂附近。现场落尘特征粒度分析规律表明,断层及采掘截割工艺影响各采样点的特征粒度,采煤机落尘粒径分布特征印证了＂能量产尘粒径拐点＂附近为尘粒主要聚集区的观点。

微纳米气泡强化喷雾降尘试验研究

为增强雾滴捕获粉尘的性能,提高喷雾降尘效率,提出微纳米气泡强化喷雾降尘的方法。以微纳米气泡水和润湿性差的焦煤粉尘为研究对象,通过实验研究微纳米气泡水的基本特性及其对粉尘的吸附和润湿性能。基于自行设计的喷雾降尘实验平台,对比微纳米气泡水与自来水的喷雾降尘效率。实验结果表明:微米级的气泡能短暂存在于水中,而纳米级的气泡能长期存在于水中;微纳米气泡水比超纯水的Zeta电位高,带电荷的气泡能有效附着粉尘;微纳米气泡水比自来水的表面张力低5.5 mN/m,随着微米级的气泡逐渐破裂,微纳米气泡水的表面张力缓慢增大;微纳米气泡水比自来水对焦煤颗粒的接触角小4.58°,微纳米气泡增强了水润湿焦煤颗粒的性能;随接触时间增加,微纳米气泡水和自来水对焦煤颗粒的接触角均不断减小,且微纳米气泡水减小的速率更大;微纳米气泡水是非稳态体系,比自来水更易蒸发;微纳米气泡水相对于自来水作为喷雾介质,可提高喷雾周围的负氧离子浓度;随着X形旋流压力喷嘴供水压力逐渐增加,微纳米气泡水和自来水喷雾的雾滴粒径均减小;喷嘴供水压力相同,微纳米气泡水喷雾粒径比自来水喷雾粒径小,但雾滴粒径差距不大;随着供水压力增加,喷嘴降尘效率不断增大,且微纳米气泡水比自来水喷雾降尘效率大;微纳米气泡有助于粉尘的润湿和凝聚,更有利于捕获呼吸性粉尘。