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%。

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％。

受限空间气泡雾化尘-雾粒径耦合试验研究

为揭示细颗粒粉尘与雾滴粒径之间对位配置降尘规律,建立受限空间气泡雾化尘-雾粒径耦合试验系统,采用Spraytec粒度仪、直径为1.5 mm的内气外液型喷嘴等仪器,模拟风流扰动下无尘源、释放煤质尘源2种状态6种气液比(ALR)试验条件,测试研究粉尘粒径、雾滴粒径(XNS)及降尘效率之间的影响关系。数值拟合得到ALR、XNS分别与全尘效率(η)的Gompaertz、Parabola函数关系式,以及ALR、X_(NS)分别与4个粒径区间的分级降尘效率(η_(<2μm)、η_(25μm)、η_(510μm)、η_(>10μm))的Gompaertz函数关系式。模拟得出捕集呼吸性粉尘(Stokes直径d≤5μm)ALR、XNS分别为0.4~0.6、15~25μm,捕集可吸入类粉尘(5μm≤d≤10μm)ALR、X_(NS)分别为0.4~0.5、25~30μm。

气泡雾化喷嘴在受限空间雾化特性的实验研究

为通过选择喷嘴与控制雾滴粒径解决细颗粒粉尘高效治理的问题.采用马尔文粒度分析仪(Spraytec)实验测定4只内气外液型气泡雾化喷嘴A1(Ф1.1 mm、Ф2=12 mm)、A2(Ф1.2 mm、Ф2=12 mm)、A3(Ф1=1.5 mm、Ф2=12 mm)、A4(Ф1=1.5 mm、Ф2=18 mm)的垂直雾化质量,分析了喷嘴孔径、气液比ALR、气体压力(P)、液体流量(ML)等参数分别对雾滴粒径SMD的影响规律.研究结果表明:随着ALR增加,SMD均呈减小趋势.A2与A3稳定性均优于A1与A4;其中,A2雾化SMD≤25μm,效果优于A3;随着P增加,SMD均呈减小趋势.ML≤400 kg/h,随着ML增加,A1、A2、A3雾化SMD均呈减小趋势,A4雾化SMD呈增大趋势;ML≥400 kg/h,A1、A2、A3、A4雾化SMD变化均呈规律性波动.研究结论为有效解决受限空间无组织排放细颗粒粉尘(1~10μm)的现实污染难题提供理论依据.

阜新市化石燃料燃烧源大气污染物排放源清单及特征分析

为了向阜新市化石燃料燃烧源大气环境管理工作提供排放清单的理论依据,通过对阜新市(5区、2县、2园区)环境统计数据的收集和实地调查,结合本地化大气排放因子,建立了2017年阜新市化石燃料燃烧源涵盖SO2、NOx、PM2.5、PM10、挥发性有机物(VOCs)、CO、黑碳(BC)、有机碳(OC)8类大气污染物的排放清单。利用Arc Gis 10.2遥感技术,分析了大气污染物时空分配特征。研究结果表明:8类污染物排放量分别为11915.49、7215.33、3607.78、2002.96、4594.72、4277.05、384.15、16.62 t;各类污染物的贡献率以及区域空间分布特征均存在差异,但其在时间上表现出一致性(除PM2.5),即在时间上均表现出两个峰值,高峰分别出现在夏季的七、八月和冬季的十一月至一月;县区中彰武县污染物排放较多,市区中太平区污染物排放较多;火力发电和热力供应企业对阜新市大气污染贡献较大,应当重点管控。

消解体系对TSP滤膜重金属测定的影响研究

大气降尘中重金属成分复杂,消解体系直接影响重金属元素测试准确性。于2016年12月采集辽宁工程技术大学校区31个大气TSP样品,选用4种不同微波消解体系:HNO_3(放置过夜)、HNO_3(放置过夜)+H_2O_2(3∶1)、HCl+HNO_3(3∶1)、HCl+HNO_3+HF(3∶1∶1),对聚四氟乙烯(PTFE)滤膜采集的大气TSP消解,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对其中Pb、Cr、Cd、As、Cu、Ni、Mn 7种主要重金属元素进行测定。精密度对比实验与准确度对比实验结果表明:4种微波消解体系下,测定结果的相对标准差(RSD)范围为2.85%~13.46%,空白加标回收率范围为94.2%~115.00%,样品加标回收率范围为92.2%~115.3%。HNO_3+H_2O_2消解体系下的测定结果精密度良好(RSD≤2.85%);准确度较好(空白加标回收率为96.80%~102.8%,样品加标回收率为96.3%~100.4%);确定ICP-MS测定PTFE滤膜上TSP重金属含量的最优消解体系为HNO_3+H_2O_2。且此消解体系具有污染程度小、背景值低、消解充分、可大批量测试、对仪器及其测定影响较小等特点;实验结果为ICP-MS测定PTFE滤膜上TSP重金属分析工作提供理论与实验依据。

阜新市大气PM2.5、PM10元素特征及来源解析

为探究阜新市大气颗粒物污染来源,2017年,于阜新市4个不同功能区内进行大气PM2.5及PM10采样,应用富集因子法、地质累积指数法、Spearman相关系数及分歧系数法来解析阜新市大气PM2.5及PM10元素特征及来源。结果表明阜新市大气PM2.5及PM10中元素呈春冬偏高、夏秋偏低的趋势,PM2.5中主要元素为Al、Si、K、Ca、Fe、Na、Mg,PM10中主要元素为Ca、Na、Al、Mg,且PM2.5与PM10中成分谱源解析可能相似,阜新市PM2.5及PM10中污染元素主要来于土壤风沙尘、建筑尘、燃煤与汽车尾气。