梁北矿大采高松软突出煤层工作面综合防尘技术

分析了梁北矿11081工作面粉尘分布特点,通过理论分析和现场测试,定性给出了大采高松软突出煤层综采工作面的产尘特点和扩散规律,分析了煤壁垮落产尘特点和采煤机割煤产尘中粉尘分布特征。提出综采工作面三维"立体"控尘、防尘技术,即含尘气流控制技术、采煤机高压外喷雾降尘技术和采煤机尘源跟踪降尘技术相结合的综合防尘技术。在原有降尘措施基础上降尘效率提高了82.2%,使得工作面工作环境得到了很大的改善。     

综采面自动定位智能喷雾降尘控制系统

分析综采面的特点和采煤工艺流程,根据其粉尘扩散运动规律及降尘要求,采用软件调试及模拟运行的方法,设计一套综采面自动定位智能喷雾降尘控制系统,以改善煤矿井下综采面的工作环境。系统通过红外线收发器自动采集采煤机位置信息,无线触控传感器自动采集移架和放煤位置信息,根据设置参数控制数道喷雾组件开启喷雾。现场运行试验表明,系统能够在综采面架间、移架作业、放煤作业时自动喷雾以及井下自动照明。     

综采工作面粉尘运动规律数值模拟及应用

为获取综采工作面喷雾降尘设计的合理参数,依据气固两相流理论,以综采工作面割煤过程中产生的粉尘运动为研究对象,建立了粉尘在矿井运动的数学模型;以峰峰集团新三矿2308综采工作面为例,利用fluent对综采工作面粉尘运动进行数值模拟,并与矿井的实际粉尘质量分数分布情况进行了比较、分析,并设计出适合该矿使用的喷雾降尘装置,工业试验结果表明:该新型气水喷雾装置除了能够除去较大粒径的粉尘外,对于呼吸性粉尘也有较好的除尘率,该成果可以在相似采煤方法下加以推广应用,对矿井的安全生产具有积极的参考价值和指导作用。     

综采割煤粉尘运移影响因素的数值模拟

为解决综采割煤粉尘质量浓度高的问题,获取粉尘控制的合理参数,改善作业环境,以邢东矿2225工作面为研究背景,依据气固两相流理论,运用Fluent软件对综采工作面割煤粉尘运动规律进行数值模拟,并与现场实测的粉尘质量浓度分布情况进行对比分析,模拟结果与实际数据基本一致.研究结果表明:工作面风速、采煤机滚筒转速、溜子速度以及壁面条件是影响综采工作面粉尘质量浓度分布的几个重要因素.当工作面平均风速在1.4m·s-1,滚筒转速不超过2.5rad·s-1,溜子速度不超过1.5m·s-1,防降尘效果最佳.同时洒水保持煤壁湿润也起到一定的捕尘作用.     

综采放顶煤工作面喷雾降尘技术

通过对综采放顶煤工作面采煤机外喷雾、液压支架喷雾、转载点喷雾和风流净化水幕的联合改造,有效地降低了工作面粉尘含量,改善了工人作业环境,其对于实现工作面高产高效具有重要的指导意义。     

综采工作面割煤作业粉尘运移扩散规律模拟

为掌握矿井采煤工作面粉尘运移扩散规律、对井下综采工作面空间防尘系统设计提供依据,以新街台格庙矿区规划的大采高工作面为研究背景,运用Solidworks和ANSYS软件建立采煤工作面几何物理模型,结合气固两相流理论对采煤机割煤作业粉尘运动情况进行数值模拟。对比分析不同入口风速、采煤机工作方式和粉尘粒径时工作面粉尘浓度分布特征。结果表明：工作面风速在沿程方向上整体呈现低-高-低的波动趋势,在采空区至煤壁方向上逐渐增高;在采煤机下风侧滚筒截煤粉尘叠加形成长度达60 m的高浓度粉尘区,浓度超2 000 mg/m³;采面入口风速是影响粉尘浓度的主要因素,采面粉尘峰值浓度与沿程浓度随风速增加而降低;采煤机工作方式改变使得粉尘浓度在水平高度上分布出现显著差异,造成粉尘重点防治区域变化;粉尘粒径越小,工作面呼吸带高度粉尘峰值浓度越高,粉尘颗粒漂浮现象越明显。研究结果有效掌握了大采高工作面粉尘运移扩散规律,为工作面防尘布置提供参考,对实现综采工作面的安全开采具有指导意义。     

综采放顶煤工作面喷雾降尘技术

通过对综采放顶煤工作面采煤机外喷雾、液压支架喷雾、转载点喷雾和风流净化水幕的联合改造,有效地降低了工作面粉尘含量,改善了工人作业环境,其对于实现工作面高产高效具有重要的指导意义.     

煤矿综采工作面粉尘分布及运移规律研究

煤矿综采工作面产尘强度大,是煤矿职业病危害的重大隐患。为了研究综采工作面粉尘的分布规律,降低工作面粉尘浓度,改善工作面劳动环境,文中采用了理论分析和现场实测相结合的方法,分析了综采工作面的产尘特点及影响因素,对董家河煤矿22518综采工作面进行了粉尘浓度的现场实测,分析不同工序及不同地点粉尘浓度的分布及运移规律,结果表明:采煤机割煤是工作面最主要的尘源,移架居第二;割煤、移架时产生粉尘的运动趋势基本相同,先迅速增大,达到最大值后再迅速减小,最后达到稳定;采煤机割煤时下风向10~50 m空间的粉尘浓度最大,需要重点防治。实验测得的数据及得出的结论可为综采工作面制定防尘技术措施提供依据。     

基于模糊PID的综采面降尘喷雾恒压供水系统

 针对综采工作面降尘喷雾的恒压供水系统问题,提出了一种模糊PID 控制策略,利用Simulink 软件针对不同工况,对降尘喷雾恒压供水系统进行仿真分析。结果表明,模糊PID 控制比传统PID 控制达到稳定值的时间快5 s,遇到干扰恢复平稳运行比传统PID 控制快36%,且无较大的超调现象,提高了系统的静动态性能,模糊PID 控制能够满足综采工作面降尘喷雾恒压供水系统的要求,方法可行。     

综采工作面粉尘运动规律的数值模拟

运用气固两相流动理论,建立粉尘运动的数学模型. 根据综采工作面的具体特点和实测数据,采用计算流体力学的FLUENT软件,对工作面的粉尘运动规律进行数值模拟. 模拟结果显示,粉尘产生后多数随风流在煤壁一侧运动,少数粉尘随机扩散. 综采工作面的除尘重点应该放在采煤机下风向10m以内的煤壁一侧;预湿煤壁对降低工作面粉尘浓度也有很大作用.     

浅谈煤矿综采工作面粉尘控制技术

随着机械化程度的提高,生产强度的加大,煤矿井下产生的粉尘量也越来越多。我们必须对煤矿生产中的粉尘进行有效地控制,提高综采工作面的环境质量,本文在对粉尘来源、分布规律、特性及危害进行分析基础上,重点阐述综采工作面的降尘方法,从而提出对粉尘控制技术发展趋势的展望。     

煤矿综掘工作面高效喷雾降尘系统

在煤矿生产过程中,粉尘是困扰着安全生产的重大灾害之一.对于煤矿综掘工作面粉尘防治工作,重点是针对截割产尘源.为了降低工作面粉尘浓度,改善工作面劳动环境,通过分析综掘工作面粉尘的主要来源和现场测试综掘巷道粉尘浓度的分布规律,在传统综掘工作面高压喷雾降尘的基础上,提出了2种改进的综掘工作面高效喷雾降尘方案.方案1使用增压水泵,设计一台体积小、重量轻的水泵泵组,安装在掘进机机身上,通过增压水泵的特定转换,获得高压水;方案2使用掘进机上的液压油,驱动一台以液压水泵为核心的增压泵,获得高压水.2种方案均克服了传统方法的缺点和不足,结合抑尘剂配比装置,在实际应用中取得了良好的降尘效果,降尘率最高达到了84%.     

新型水动力喷雾降尘器设计与实现

针对采煤机喷雾系统喷雾面覆盖不足、设备老化等问题，设计一种新型水动力喷雾降尘器，并在不同水压下对使其进行性能试验和现场应用。结果表明，同等水压下，新型水动力喷雾降尘器相比无旋转喷雾降尘器的喷雾场惯性力更大。当水压为3MPa时，前者比后者的喷雾有效距离增大28.8%;在3m/s侧向风干扰下，同等水压的新型水动力喷雾降尘器比无旋转喷雾降尘器喷雾抗风能力强，当水压为2MPa时，喷雾抗风能力提高了60%,且随着水压的增大，喷雾的抗干扰能力越大；新型水动力喷雾降尘器喷雾最大覆盖面积和流量与水压呈正比关系，且相比于无旋转喷雾降尘器，其喷雾场更为稳定且均匀。现场应用高压水动力喷雾降尘器后，综采面平均全尘、呼尘降尘效率提高至84.58%,83.99%。     

综采工作面割煤时粉尘运移变化规律的数值研究

综采工作面是煤矿粉尘的重要来源之一.为了有效治理综采工作面粉尘,采用数值模拟的方法,对粉尘在工作面的运动变化规律进行研究.结果表明:在相同粒径下的粉尘颗粒,通风风速越大,粉尘颗粒的通风降尘率越低;并提出了综采工作面产尘点后方形成粉尘快速扩散带、呼尘弥漫带、稳定悬浮带等3个粉尘运移带,其中粉尘快速扩散带作为粉尘源头,是综采工作面粉尘治理的关键区域.     

基于遗传算法的掘进机外喷雾降尘效率最大的参数优化

 为了提高掘进机外喷雾降尘效率,降低煤矿掘进工作面生产时产生的大量粉尘,改善工作面工作环境及人体健康,提高掘进机截割头的使用寿命,抑制由于粉尘浓度达到一定程度后而发生粉尘爆炸情况造成的人身财产的重大损失;为了避免过多的雾滴落在截割机构上造成水的浪费,令喷雾截面圆与大端面圆近似相切,并保证喷雾覆盖区域相互重叠1/4、捕集区的喷雾截面积近似为环形、雾流形状在有效的作用区内为圆锥形以及喷雾捕集区的粉尘分布是均匀的,建立了掘进机外喷雾降尘效率的数学模型,选择喷雾压力、喷雾有效作用区的长度、喷雾扩散角度以及喷嘴的直径为设计参数,以掘进机外喷雾降尘效率最大为优化目标,建立了相应的约束条件,并且将优化模型进行了无约束化处理,采用遗传算法对影响掘进机外喷雾降尘效率的主要参数进行了优化。优化结果表明,喷雾压力增大了9.79%,喷雾作用区的长度降低了8%,雾化角度减小了11.15%,掘进机外喷雾的降尘效率增加了15.19%。该研究为工程实践提供了理论基础,为掘进机外喷雾系统结构参数的整体优化,使其整体功能达到最佳状态提供了依据,并且对于掘进机内喷雾系统的建模及优化方法提供了重要参考,具有一定的指导意义。     

综掘工作面粉尘控制技术的研究与应用

为了有效降低综掘工作面的粉尘浓度，通过对同忻矿2203工作面掘进时粉尘浓度大小的测定和控制措施的调研，针对现有的防降尘措施的不足，提出了气水喷雾降尘技术和巷道双层水幕帘联合使用的降尘方法，并在现场安装实施，取得了良好的降尘效果。     

综放工作面注水降尘技术

赵庄二号井开采的3#煤层为厚煤层,选用的是综采放顶煤采煤方法,生产过程中粉尘浓度较大,传统的喷雾降尘方法不能够满足现场降尘的需要.为了进一步降低工作面粉尘浓度,改善工作面劳动环境,为创建安全、高效型矿井提供良好的生产条件,文中针对3#煤层孔隙率小、渗透性低、润湿性差等特征,采用混合注水方式进行煤层注水降尘技术分析研究及现场试验.分别从钻孔布置方式、注水封孔工艺、注水工艺及参数和降尘效果等方面进行了阐述,分析了煤层注水对工作面超前支承压力的影响变化,并提出了添加烷基酚聚氧乙烯醚TX-10表面活性剂改善煤体润湿性,增强了煤层注水润湿效果.结果表明,实施注水工艺技术后,煤层水分平均增量为1.61％,全尘平均降尘率达58.71％,呼尘平均降尘率为57.34％,大幅度降低了工作面粉尘浓度;添加润湿剂后,增加了钻孔注水量,缩短了注水时间,扩大了润湿范围,改善了注水效果.实践证明,该套注水降尘工艺用于综放工作面降尘是切实可行的.     

拜城煤矿粉尘危害控制效果评价

拜城煤矿为了提高产能而进行升级改造,按照国家相关法律规定对该煤矿粉尘危害控制效果进行评价。将生产系统分为井下生产系统、井下辅助系统、地面生产系统,以此确定粉尘种类;根据相关标准规范确定检测项目,检测分析方法和判定标准。经过检测发现采煤机头、移架处和清煤处定点呼尘超标;采煤司机、清煤工个体呼尘超标,原因是采煤机外喷雾水压不够,喷雾不能覆盖整个采煤机头部。后经过增加喷雾压力复测结果全部合格,表明高压喷雾能够有效降尘。     

煤矿防尘技术革新——风水联动喷雾

为了解决矿井生产过程中产生的粉尘,以及减小粉尘的危害,根据生产过程中所产出粉尘的比例以及粉尘特性,设计使用风水联动喷雾降尘装置,该装置有效的解决了现有喷雾装置“出水不出雾”的现象,风与水的联动增强和加大了喷雾装置的雾化效果,使水雾布满整个巷道,充分湿润附着在井下空气中的粉尘,有效的控制了井下空气中的粉尘浓度,提高了降尘效果,使矿井粉尘防治工作得到了很大的改进,较好地将矿井粉尘隐患消灭在萌茅状态。     

综采面架间喷雾引射除尘技术

为了有效解决综采面采煤机割煤及液压支架移架产尘难以控制的难题,根据喷雾引射除尘机理、采煤机及液压支架结构、产尘特点,对综采面架间喷雾引射除尘技术进行研究;在12种空心和实心锥形喷雾场喷嘴中,实验选定综合雾化性能(包含雾化角、有效射程及雾滴粒径)最优的喷嘴。研究结果表明:最佳喷雾压力为8 MPa,在该压力下,架间喷雾引射除尘技术形成的喷雾场可基本完全覆盖煤壁至液压支架立柱的空间区域,总吸风量为22.03 m3/min,可有效吸入人行道处的含尘气流;相对采取原有除尘措施,综采面全尘和呼尘的降尘率平均值分别提高26.2%和27.3%,移架工处全尘和呼尘的降尘率分别提高30.6%和31.9%。