全断面高效快速掘进工作面粉尘分布规律数值模拟

为优化全断面高效快速掘进工作面局部通风布置,改善通风除尘效果,以神华煤炭集团大柳塔煤矿52502工作面为研究背景,利用GAMBIT软件建立工作面几何模型,基于标准k-ε紊流模型和离散相DPM模型,运用FLUENT软件对长压短抽方式下的工作面粉尘分布规律进行数值模拟。结果表明:粉尘总体沿巷道回风侧分布,粉尘集中带为距工作面端头15 m范围内和巷道回风侧中下部;大断面下压入式通风有效射程为15~16 m;当前抽出式风筒左侧吸风口处于压入式风筒有效射程内,影响除尘效果;延伸抽出风筒出口位置至工作面掘进机处,能有效改善除尘效果。模拟结果对改进快速掘进工作面通风除尘系统具有重要指导意义。     

掘进工作面通风布置对粉尘分布规律的影响

针对深部通风面临的粉尘污染问题,结合气固两相流理论,采用长压短抽-前压后抽式通风方式,建立掘进巷道混合式通风三维模型。以湖南辰州矿业沃溪坑口为研究对象,选取4种通风布置参数即压风口与掘进面之间的距离、抽风口与掘进面之间的距离、抽压风量比、风筒高度,每种参数设置3种模拟方案,利用Fluent软件对不同方案下巷道内的粉尘浓度进行模拟研究,通过分析比较不同布置参数下的排尘效果,得出该混合式通风布置参数的最优值。研究结果表明:当压风口与掘进面之间的距离压L=10.0 m,抽风口与掘进面之间的距离抽L=35.0 m,抽压比K=1.5,双风筒高度H=1.5 m时,通风排尘效果最理想。     

基于Fluent数值模拟下梯形掘进巷道抽出式通风参数的优化研究

梯形断面掘进巷道在煤矿应用普遍,其迎头面是产生粉尘的主要场所,有必要针对该类型断面抽出式通风工况参数进行优化研究。通过改变抽出式通风的风筒风口布置、风量大小等工况参数进行数值模拟研究,得到风口距迎头面合理距离范围：1～1．8,当提高风量到一定界限后,抽出式通风控尘效果改变不明显,将吸风筒布置于巷道顶部中央位置控尘效果优于居于巷道侧壁布置。     

掘进巷道瓦斯涌出规律及通风机参数优选

利用巷道测定法对新安煤矿3上201运输巷掘进期间煤壁和落煤瓦斯涌出规律进行了现场实测,并通过理论分析建立了掘进煤巷瓦斯涌出量与巷道掘进长度和掘进速度的关系式,测定了煤巷瓦斯排放极限长度并据此计算出掘进巷道在掘进过程中的最大瓦斯涌出量,进而确定了巷道最大需风量,以此为依据进行了巷道局部通风机通风参数的优选.     

综掘工作面粉尘运移的数值模拟及压风分流降尘方式研究

针对综掘工作面产生尘量高,煤尘浓度大,降尘效率低的现状,结合流体力学、气固两相流理论和射流理论等相关理论,采用FLUENT模拟技术,研究"长压短抽"式除尘通风时掘进巷道中粉尘运移和分布规律,对比分析了压入风量、抽吸比及抽、压风筒口位置等通风参数对粉尘浓度及分布范围的影响,提出了压风分流通风方式,并对其降尘效果进行了模拟分析.     

油型气涌出矿井局部通风排瓦斯优化

为了对油型气涌出条件下掘进巷道局部通风参数进行优化,解决油型气涌出造成的掘进巷道局部瓦斯超限问题,采用仿真软件ANSYS对掘进巷道压入式通风进行数值模拟,运用压入式通风掘进工作面风流流场结构特点,对油型气涌出条件下掘进巷道中CH4浓度分布进行研究,分析了风筒进风速度分别为8,10,12 m/s以及风筒直径分别为0.6,0.8,1 m时,油型气主要成分CH4在巷道中的扩散规律。研究表明,当风筒风速由8 m/s增加到12 m/s,风筒直径由0.6 m增加为1 m时,油型气与巷道内风流混合更加充分,高浓度CH4区域更小,工作面回风瓦斯浓度在0.5%左右,符合《煤矿安全规程》规定。由此可见,掘进巷道有油型气涌出时,根据工作面实际情况适当的增加风速,增大风筒直径可以有效地排出底板油型气,有效预防局部瓦斯超限,改善掘进工作面作业环境。     

独头掘进巷道排柴油机尾气通风参数的数值模拟优化研究

为了分析地下无轨独头掘进巷道内柴油机尾气的迁移规律,以衢州某地下工程大断面独头掘进巷道为对象。采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)方法模拟了压入式通风方式以及不同柴油机负荷率情况下,巷道内柴油尾气浓度随风筒出口距掘进面距离和安装高度的关系。获得的结论为:在两种柴油机负荷率下,压入式的风筒距工作面的距离为13~15 m,距地面3 m时,排柴油机尾气效果最好;固定风筒距地面高度3 m,随着风筒距工作面的距离增加,在独头掘进巷道内柴油机尾气平均质量浓度先减少后增加。     

煤巷围岩松动变形对边掘边抽的影响分析

随着煤巷掘进工作面的向前推进,破坏了原始煤体的稳定性,煤层巷道两侧的煤壁在一定范围内形成一个松动变形圈,在此变形圈内煤岩体将向巷道空间移动。根据数值模拟计算和现场观察与测试,发现随着巷道沿煤层向前掘进,掘进头以及巷道两帮煤体的应力变化影响圈或松动变形特征呈“U”字形状。在“U”字形松动变形范围内,煤层透气性系数增加数十倍。现场考察了松软厚煤层巷道周围煤岩体位移及松动变形对边掘进巷道边抽放瓦斯效果和影响抽放瓦斯效果的因素,对边掘边抽布置方式和封孔工艺的改进具有一定的指导意义。     

姚桥煤矿综掘工作面湿式通风除尘系统的研究与应用

本文通过对综掘工作面湿式通风除尘系统原理的研究,经过综合论证,利用湿式除尘的原理,根据井下巷道断面、综掘机整体结构,经过优化设计,确定了湿式通风除尘系统结构,该系统设计合理、技术先进,实现了除尘器、吸尘装置和管道等部件能随掘进机跟机行走,减轻了工人的劳动强度,并在压入式通风风筒上,使用了带风门的附壁风筒,提高了收尘效率...     

烟尘在交变电场中的电凝并收集

为有效地收集微细粉尘,提出一种具有双区电极布置形式的电凝并除尘装置。其特点是在交变电场中同时实现尘粒的荷电与凝并。通过分析多分散性粉尘粒度随凝并时间变化规律,给出异极性行电粉尘在交变电场中的凝并除尘效率的近似计算式。试验研究结果表明;所提出的双区电凝并除尘尽优于现有的三区电凝并除尘器和普通静电除尘器。     

电子空气集尘器的开发研究

电子空气集尘器是在通风式空气集尘器的基础上开发研究的新产品。它采用高压静电场对空气中的尘埃吸附和收集,并产生较强的负寓子。文章对电子空气集尘器的构造,特性及集尘原理做了详细描述。开发研究的主要内容是高压发生器。采用高频高压发生器比其它型式的高压发生器体积小,成本低,制做工艺简单,运行可靠,并具有很高的推广应用价值。     

薄煤层矿井开采综合防尘技术研究

针对薄煤层机械化工作面产尘量大、粉尘治理难的问题,提出了薄煤层开采"六位一体"综合除尘技术。结合薄煤层工作面粉尘性质及治理现状,重点对薄煤层工作面高压煤层注水技术、综掘工作面短距离综合除尘技术、转载点封闭控尘技术等"六位"技术的除尘机理进行了阐述,实践表明,综合降尘效率达到86.9%,为工作面创造了良好、安全的工作环境。     

粉尘析出机理、扩散规律与控制技术研究

由于物料下落而激起的紊乱空气流使得吸附在煤块上的细小煤粉四处飘逸,成为主要尘源之一.本文分析来煤的性质、粉尘的强度、粒度特征,研究选煤厂在各皮带和下料管转运点处、溜槽设计不尽合理等引起的转载点产尘严重的主要原因,为最后达到粉尘控制奠定基础.     

一种自激式水幕除尘器改进试验

为进一步改进自激式水幕除尘器的除尘效果,提高除尘效率,对ZSL20自激式水幕除尘器的主要部件-节流板的长度做了改进试验。试验结果表明ZSL20自激式水幕除尘器在开度60 mm、70 mm、80 mm时,开度60 mm除尘效率最高,推论出适当地减小节流板开度可以提高除尘效。同时得出ZSL20自激式水幕除尘器对不同粉尘的除尘效率不同这一结论。     

滤尘风机捕集效率的理论研究

为了有效地去除纤维粉尘，这里针对新型滤尘风机存在的问题提出改进措施,并对它的除尘机理及捕集效率进行了理论上的分析，提出了最佳的滤尘锥形网的角度和纤维粉尘分割粒径dc50与高速旋转轴转速及气流速度的关系式，它对于进一步完善及开发研制此种新型的滤尘风机具有重大的意义。     

车间小型自激式除尘器的设计探讨

综合干式除尘器及湿式除尘器的优点，设计出一种小型局部除尘机，既可达到显著的除尘效果，同时也避免了煤泥水的排放。     

掘进巷道中长压短抽式通风合理压抽比实验研究

为了有效解决掘进巷道中的高粉尘体积分数问题,针对目前应用最广的长压短抽通风方式,采用相似实验的方法搭建实验模型装置,研究了长压短抽式通风中的关键参数——压抽比。研究结果表明:在低瓦斯体积分数巷道中,压抽比过小或过大都不利于粉尘的抽排,而在压抽比为1.1~1.3时,巷道前端会形成涡旋风流,减弱了粉尘扩散和沉降作用,并将粉尘有效控制在抽吸作用范围内,最大程度地被吸风风流带走。该结论在现场应用后,取得了良好效果,对长压短抽通风系统的布置具有一定的参考价值。