井下转载破碎点粉尘分布特征及降尘系统研究

为了改善综放工作面转载破碎区域的工作环境,结合粉尘分散度分析和现场实测得出转载机机头前1 m处、破碎机处及前刮板机和后刮板机处是四个主要的产尘位置。其中,转载机机头前1 m处持续不断地产生呼吸性粉尘,其PM5占比高达85.19%,原因在于煤块与带式输送机猛烈撞击后产生大量呼吸性粉尘;破碎机处也产生大量呼吸性粉尘,但积累呼尘的速率相对较慢,其PM10占比可达98%,这些粉尘主要来源于两防护罩间由于连接不吻合而产生的缝隙;前刮板机和后刮板机处可吸入粉尘占比相对稳定且比例较高,粉尘粒度分布相对均匀,这是由于此处煤块普遍较大且携带较高的势能,下落后产生大量微细粉尘。并根据每个产尘点的特性采用不同的喷雾降尘技术并设计相应的降尘系统:转载点喷雾形成全断面喷雾抑尘,破碎机喷雾将粉尘封闭在破碎机内部并沉降,前后刮板机喷雾利用雾群将粉尘完全覆盖。最后通过现场检验,PM5和PM10粉尘的降尘率都达到85%左右,降尘效果良好。

斜巷转载点粉尘污染规律及多断面雾幕控尘技术研究

针对斜巷转载点粉尘污染严重的问题,运用COMSOL软件对棋盘井煤矿3号转载点进行了几何建模,并基于计算流体力学(CFD)粒子追踪模型、有限元法和k-ε湍流模型,计算了3号转载点风流流线分布、速度多切面分布以及粉尘粒子运动轨迹,研究了生产工作时3号转载点处风流变化及粉尘运移规律,并针对性地提出了一种多断面雾幕控尘技术。该技术基于螺旋雾幕控尘、超音速隔尘原理,可形成距离长、覆盖范围广的雾幕以最大限度包裹粉尘颗粒,实现粉尘高效净化。最后通过控尘试验及在棋盘井煤矿3号转载点现场应用,验证了该技术的高效降尘特性以及可靠性。研究结果表明:风流分布主要受皮带速度、牵引力和诱导气流的综合作用影响,沿水平和垂直方向分层分布,形成密集且平均速度为0.5 m/s的涡流;粉尘易受涡流影响向四周扩散,主要分布在下风侧,粒径为5~15μm更容易受风流牵引扩散,聚集于工人呼吸带高度,污染严重。将该技术进行控尘试验和现场应用后,全尘和呼尘降尘效率分别高达93.65%、85.59%以上。

煤矿胶带运输巷道综合降尘技术

为了解决煤矿运输转载过程中的粉尘污染问题,以曹家滩煤矿主斜井、主运大巷为研究背景,根据主要产尘来源和产尘规律,在传统的喷雾降尘措施基础上,优化实施了“运输胶带密闭喷雾降尘+运输胶带地面快速清洁+巷道断面风流降尘”综合降尘技术,通过理论分析和现场试验确定了胶带密闭喷雾水量和喷雾间距,研制了胶带清刮、胶带喷雾冲洗、胶带旋转毛刷等胶带清洁装置,分析了巷道断面喷雾的合理间距。结果表明:胶带密闭喷雾水量为20 L/min、喷雾间距为800 m时,结合胶带清洁装置处理可以从源头上明显地降低胶带运输过程中的产尘量;当巷道断面相邻降尘水幕间距为900 m时,湿式捕尘网可以有效净化巷道内弥散的粉尘。现场应用表明曹家滩主斜井及主运大巷的呼吸性粉尘均可降至8 mg/m^(3)以下,粉尘治理效果良好,为类似条件下的降尘措施制定提供借鉴。

极寒地区室内矿石转运产尘密封净化性能研究

极寒地区选矿车间密闭性强,室内矿石转运环节产尘聚集度高,威胁作业人员职业健康和电器设备运行安全。以我国东北某金属矿磨浮车间矿石转运过程为例,在研究矿石粉尘理化特性的基础上,提出了新型导料槽密闭抽尘与气液卷吸除尘器除尘协同的粉尘控制方案,研究了导料槽密闭抽尘系统对转运扬尘的封闭性能,探讨了气液卷吸除尘器对收集的含尘气流的净化能力。结果表明:钼矿石转运点外逸粉尘粒径集中分布于0.2~3.0μm,且具有较强的亲水性,游离二氧化硅含量高达48.6%,属于矽尘范畴;导料槽密闭抽尘系统在过料口风幕隔离和导流作用下,有效抑制了转运点粉尘外逸,转运点附近全尘和呼尘浓度较使用前分别下降了61.1%和50.0%;气液卷吸除尘器在剪切液幕和卷吸气泡2种流型下具有较好的除尘效果,对转运点钼矿石粉尘的除尘效率可达92.8%~96.3%。研究成果和现场实施经验可为我国北方极寒地区封闭车间粉尘治理提供有益借鉴。

井下皮带机转运点除尘方案探析

基于井下皮带机转运点除尘方案,介绍一种转运点静电除尘装置设计结构。此静电除尘装置主要包括收尘电极、电晕线、振打清灰装置、高压电源、风机等结构,采用有限元仿真模拟方法,从除尘装置内流场、除尘装置内颗粒物轨迹以及皮带速度对气流的影响三个角度初步验证静电除尘装置的可行性,再采用工业性试验进一步确认静电除尘装置的应用价值,证明此除尘装置具有较好的皮带机转运点除尘效果。

粗铅冶炼过程中砷镉铊的走向分布及治理措施

在粗铅冶炼工艺中,铅精矿和其他含铅物料中的砷、镉、铊分布于各工序环节,不利于有价金属资源的回收,而且加大了冶炼废弃物的处理难度,另外还对人体健康和环境造成负面影响。现有文献对于砷、镉、铊在粗铅冶炼过程中的分布及趋向还未见报道,本文根据某冶炼企业实际生产情况,统计了2021年及2022年分别为期14d的两套物料平衡数据,对砷、镉、铊在各冶炼工序的分布进行了分析,得到以下结论。砷的分布情况:在底吹炉工序中,约85%砷进入高铅渣,约9%砷进入烟灰,约6%砷进入硫酸净化污酸系统;在还原炉工序,约70%以上砷形成铅铜锍进入粗铅,约20%砷进入还原炉烟灰,10%以下的砷通过还原渣进入烟化炉。镉、铊的分布情况:高度富集于底吹炉和侧吹炉烟灰中,其中底吹炉烟灰中富集比例为85%~95%,只有5%~15%进入高铅渣转至还原炉工序,极少部分进入硫酸系统。企业采用开路底吹炉烟尘方式减少粗铅冶炼系统中砷、镉、铊的含量,开路标准是烟尘含镉超过20%时从收尘系统开路,当烟尘含镉低于15%停止开路,取出的烟尘可直接作为回收镉的原料外售。本文分析结果及解决方法可为同类企业控制冶炼系统中砷镉铊的分布提供参考。

自循环抑尘除尘装置设计与研究

为满足高落差、大运量转运的需求,缓解传统设计下转运站点粉尘超标的问题,研发设计了一种自循环抑尘除尘装置,旨在从源头上减少粉尘的产生。详细介绍了自循环抑尘除尘装置的结构,对其工作原理和特点进行了分析。该装置能够有效地降低粉尘浓度和压力,满足严格的降尘降压要求,具有维护简便、无二次污染、能耗低及无需人工操作等特点。在当前强调节能减排的背景下,作为一种新型节能技术,在除尘过程中展现出独特的优势。

KXJW6-660S型带式输送机转运点除尘问题探析

以KXJW6-660S型带式输送机为例,分析了造成其转运点扬尘的主要原因,并从收尘系统优化、收尘管道施工、收尘罩布设、导料槽优化等方面对输送机转运点除尘系统的改进进行了研究。从除尘效果可以看出,转运点除尘系统改进后,粉尘质量浓度普遍降至26.9~32.3 mg/m^(3),除尘率提升至94%左右,除尘降尘效果明显改善,可在煤矿井下生产中推广应用。

吹灰上料拆包工艺自动化设备的设计与应用

在海洋石油勘探开发大宗料服务方面,吹灰上料拆包作业存在着人工劳动强度大、粉尘外溢严重、作业效率低、耗用机具人力多、职业健康安全隐患大等问题。为解决这些问题,文章设计了一款工艺自动化拆包设备,集成吨包输送、抓取、破包、粉料传输、废袋回收、密闭除尘等功能于一体,实现了吨包拆破自动化、密闭除尘和废袋自动收集的目标。这达到预期效果,消除破包环节人工操作模式,降低工人操作强度,减少机具人力占用消耗,消除粉尘外溢,改善提高工人作业环境。

煤矿布袋除尘优选研究与应用

为避免布袋除尘器在使用过程中出现除尘效率过低或设备高配低用造成浪费,采用三维建模软件对加装了布袋除尘器、密闭罩的煤矿粉煤灰卸灰仓转载点的整套粉尘治理系统建模,并运用CFD流体动力学软件Fluent对其内部流场进行数值模拟。通过调节布袋除尘器排气口风速,得到不同风速下的整套系统的除尘效果、需风量及总阻力,优选出最佳风速,从而确定适合系统的滤袋、风机、管路等设备。将优选好的设备进行现场应用,密闭罩两端开口处的粉尘浓度分别从607.4、54.7 mg/m^(3)降到3.7、0.3 mg/m^(3),降尘效率分别为99.4%、99.5%,除尘效果满足需求且无浪费。

铅冶炼场地粉尘重(类)金属的迁移转化

粉尘是铅冶炼场地土壤重(类)金属的来源之一,但粉尘中重(类)金属的迁移转化机制尚不明确。本文系统研究了此过程中重(类)金属的地球化学行为和解离机制。实验结果表明,两类粉尘样品中Pb、Zn、Cd和As的总量和浸出均超过标准,其中,两类粉尘中约有80%的Pb、Zn为生物可利用态,底吹炉粉尘中70%以上的As为弱酸提取态,而还原烟化炉粉尘弱酸提取态的重金属为Cd,占比为60%。Pb同位素结果显示,表土中97.12%的Pb来自冶炼过程中排放的粉尘。XRD和MLA结果表明,粉尘中的主要矿物为PbSO_(4)、ZnSO_(4)和CdSO_(4),表土中的矿物主要是石英、方解石、白云石和白云母。利用地球化学模型对主要矿物进行拟合发现,在酸性条件下,Pb、Zn和Cd的解离主要依赖于硫酸盐矿物,而As的解离与氢氧化铁的吸附作用有关。

沁水盆地煤层气水平井井筒煤粉迁移及控制

煤层气水平井煤粉的产出易造成储层伤害和卡泵问题,严重影响煤层气的产量。通过进行水平井井筒煤粉迁移规律物理模拟试验,研究了不同压差下,煤粉在水平井筒内的迁移特征。研究结果表明:煤粉和水两相流动为层流流动,煤粉迁移的速率与压差呈非线性增加关系,存在临界启动差压,压差增加到一定程度后,煤粉的迁移趋于稳定。根据煤粉产生机理分析、物模迁移实验和生产经验,提出了控制煤粉产出的生产措施。

转运站袋式-微雾联合控尘方案数值分析

为解决选煤厂转运站处粉尘污染严重的问题,采取袋式-微雾联合控尘方案.以平朔木瓜界选煤厂280转运站为例,应用气-液-固多相流理论,通过数值模拟的手段,对转运站粉尘逸散规律和微雾袋式联合控尘方案进行分析.研究结果表明:转运站导料槽喷尘是落料诱导风流造成的,消除诱导风流是选择除尘器的依据;机尾裸露皮带甩尘是黏附在皮带上的粉尘与风流的摩擦造成的,控制喷雾量是机尾微雾控尘的关键.将确定参数应用于现场,转运站降尘率高达95%以上.

沙尘天气过程沙地下垫面沙尘通量的获取与分析研究

利用浑善达克沙地地区2004年春季沙尘暴和微气象学加强观测实验资料,计算了浑善达克沙地地区不同沙尘天气条件下湍流交换系数、湍流动量通量和感热通量、沙尘浓度通量;研究了沙尘暴过程中湍流作用、沙尘输送特征及起沙条件。结果显示:浑善达克沙地地区非沙尘天气白天近地层热力湍流作用强于动力湍流,湍流交换以感热交换为主;沙尘天气过程中,近地面层湍流动力作用明显增加,湍流动量和感热交换都对湍流输送有主要贡献,感热通量数值有不同程度的降低。较强沙尘暴天气过程中动力湍流强于热力湍流。随着沙尘天气经历起沙、平衡、沉降的演变过程,沙尘通量数值呈现由正值为主,过渡到向上和向下数值相当、向下数值比例增加。非沙尘天气、扬沙天气和沙尘暴天气过程的沙尘通量值范围分别是±5μg/(m2.s)、±30μg/(m2.s)和-200—300μg/(m2.s)之间。浑善达克沙地地区,非沙尘天气也存在一定量的沙尘输送,但数值较小。浑善达克沙地地区沙尘通量与摩擦速度的三次方成正比,为F=Cu3*。临界起沙风速和临界摩擦速度分别约为6m/s和0.4m/s。

沙漠地区沙尘天气近地层湍流输送特征分析

利用 1 996- 0 4- 2 0— 0 5- 1 0在内蒙古自治区吉兰泰气象站以及 1 997- 0 4- 0 5—2 7在内蒙古自治区阿拉善右旗气象站观测到的风、温、湿廓线资料 ,应用空气动力学方法 ,计算了每天各观测时次的湍流动量通量、湍流感热通量和湍流潜热通量 ,并且比较分析了荒漠下垫面不同沙尘天气状况下的湍流动量通量、感热通量和潜热通量的日变化。结果表明 :在沙漠地区春季无降水天气状况下 ,晴空条件下 ,白天热力湍流甚于动力湍流 ,在近地层最重要的物质交换是湍流感热交换 ;浮尘天气条件下 ,近地层湍流输送较晴空天气条件下弱 ;扬沙天气条件下 ,近地层湍流感热交换和湍流动量交换都是主要的湍流交换 ,并且湍流动量通量的峰值较晴空峰值大将近一个量级 ,湍流感热通量的峰值大于浮尘天气峰值 ,但小于晴空条件下峰值 ;沙尘暴天气条件下 ,湍流动量通量和感热通量一样都是最重要的湍流交换 ,湍流交换强于扬沙天气 ,强的感热对沙漠地区局地性沙尘暴的产生和加强起着重要作用。

高瓦斯粉尘矿井无线安全供电系统建模研究

由于煤矿井中含有大量的瓦斯粉尘,因此矿井电气设备用电的安全性是煤矿的一个关键问题。针对传统的无线供电系统的缺点,在综合考虑瓦斯粉尘对用电安全的影响的基础上,提出了一种煤矿井下电气设备无线供电系统,并给出了一种高瓦斯粉尘环境下考虑粉尘电导性的无线电能传输系统全互感模型建模方法,通过与纯互感耦合模型阻抗模频率特性进行对比分析,得出了全互感模型下系统的阻抗特性与理想的纯互感模型的区别,提高了模型建模的精确性,并得出了系统最优化谐振频率计算方法,最后通过仿真和实验验证了理论分析方法的正确性。

一种高效、洁净的还原醛的新方法

报道了在超临界CO2 中 ,实现氢转移反应的新方法 ,这一方法以水为氢授体 ,锌粉为电子授体 ,高选择性地还原对甲基苯甲醛为相应的醇 .并初步研究了反应温度、反应体系中CO2 的压力、反应时间对还原反应的转化率的影响 .

宝鸡城市街尘、土壤及河流沉积物重金属形态迁移特征

在宝鸡城市街尘、土壤及河流沉积物基本理化性质和重金属元素含量分析的基础上,重点研究了重金属元素在街尘、土壤及河流沉积物中的赋存形态和迁移特征。结果表明:在街尘中Cu主要以可氧化态和残余态形式存在,Pb主要以可还原态和可氧化态形式存在,Zn和Cd主要以乙酸可提取态形式存在,Mn、Fe、Co、Ni和Cr主要以残余态形式存在,迁移顺序是Cd>Pb>Zn>Cu>Mn>Co>Ni>Cr>Fe;在土壤中Cu、Zn、Fe、Ni和Cr主要以残余态形式存在,Pb和Mn主要以可还原态和残余态形式存在,Co主要以可还原态和残余态形式存在,Cd主要以乙酸可提取态、可还原态和残余态形式存在,迁移顺序是Pb>Cd>Co>Mn>Zn>Cu>Ni>Cr>Fe;在河流沉积物中Cu、Zn、Fe、Co、Ni和Cr主要以残余态形式存在,Pb主要以可还原态和残余态形式存在,Mn和Cd主要以乙酸可提取态和残余态形式存在,迁移顺序是Mn≈Pb>Cd>Co>Cu>Zn>Ni>Cr>Fe。在宝鸡城市街尘、土壤及河流沉积物中,Cu、Pb、Mn、Co和Cd易迁移,易被生物利用,危害较大。

火电站直接空冷凝汽器积灰监测

火电站直接空冷凝汽器积灰是影响传热性能的重要因素,研究直接空冷凝汽器积灰对传热性能的影响规律并提出监测措施具有重要意义。通过分析汽轮机背压与汽轮机排汽量、冷却空气流量、凝汽器传热系数、凝汽器总传热面积以及环境温度之间的关系,得到了空冷凝汽器在维持汽轮机排汽量和冷却空气量不变时,汽轮机背压和传热系数之间的关系以及凝汽器积灰对汽轮机背压的影响。研究表明:凝汽器积灰会导致凝汽器传热系数降低,汽轮机背压升高,机组运行经济性下降。设计工况下,当蛇形翅片扁平管结构凝汽器积灰厚度达到1.2 mm时,汽轮机背压将增加50%左右。通过监测空冷机组运行过程中汽轮机背压的变化,可预报积灰的程度,为直接空冷凝汽器清洗提供一定的理论依据。

皮带转载系统气动喷雾降尘数值模拟及试验研究

为解决输煤系统转载点处导料槽内粉尘向外逸散而造成巷道粉尘严重污染的问题,运用Fluent软件对整个输煤皮带转载区域粉尘污染进行数值模拟,模拟得出导料槽内粉尘向外逸散过程和粉尘质量浓度分布规律。依据模拟结果提出气动喷雾降尘方案并进行现场试验,通过计算机仿真技术对该喷雾方案效果及喷雾后粉尘扩散规律进行模拟。现场试验和模拟结果表明,此方案能有效降低转载点整个区域范围内的粉尘质量浓度,降尘率达90%以上。