掘进工作面高压气幕控尘性能实验研究

为了解决掘进工作面粉尘浓度大的问题,搭建了小型高压气幕优化测试系统并设计了楔形射流腔。首先研究不同截面直径的圆柱射流腔和楔形射流腔对高压气幕均匀性的影响,对于圆柱射流腔,气幕均匀性较差;对于楔形射流腔,当截面直径为φ80 mm时,气幕性能最好。选用截面直径为φ80 mm的楔形射流腔研究不同气幕参数对气幕性能的影响,当气源流量、气源压力和出口宽度分别为0.8 m^(3)/h、0.6 MPa和9 mm时,气幕性能最优。

基于高压气幕技术的综掘面封闭式除尘系统参数优化设计

基于压抽混合式局部通风系统气载粉尘分布规律的模拟分析以及空气幕隔尘的原理,提出了基于高压气幕技术的综掘面封闭式除尘系统。该系统可将综掘机截割产尘有效地控制在综掘机司机前方,并配合高效除尘风机及合理设置吸尘口的位置,将工作面产尘抽出净化,从而可有效降低综掘面司机等有人作业区域的粉尘浓度。

高压气幕风速的试验研究

高压气幕风速是影响高压气幕隔尘能力的重要因素。通过试验,确定了高压气幕风速与高压气幕的喷孔直径d、喷孔出口风速v0及喷射距离s的关系,建立了高压气幕风速的衰减模型。根据高压气幕风速的衰减模型制作的高压气幕,在现场应用,隔尘率达41%。高压气幕是煤矿综掘工作面综合防尘的有效措施之一。

高压气幕喷孔风速的数值模拟及应用

高压气幕有效地控制掘进工作面的矿尘扩散。应用流体软件FLUENT,对高压气幕喷孔风速的进行了数值模拟。把高压气幕喷孔风速分为风速有效区和风速无效区;喷孔风速随着气体压力的增大而增加;随着气幕喷孔直径增大,喷孔风速呈现增大的趋势,而风速无效区长度也呈现不同程度地增大。模拟结果在现场进行了应用。