基于气固两相流的风幕控尘数值模拟

针对综掘面粉尘防治的问题,提出了用风幕控尘的粉尘治理方法,数值模拟方法研究了在风幕控制下粉尘逸散规律,风幕控尘的数学模型是在稀相气固两相流理论上建立的.在条缝宽度、射流出口风速不同情况下,运用CFD软件从三维角度模拟了风幕控尘现象,生成了有、无风幕时的粉尘颗粒图以及粉尘速度随时间变化曲线,并对不同风幕下的控尘效果进行了模拟对比和分析,得出了风幕射流装置起到了控尘作用且风幕射流速度越大,粉尘越易被集中抽走的结论.研究对掘进巷道粉尘的综合治理有很好的借鉴作用.     

涡流风幕抽吸控尘系统数值模拟与应用

涡流风幕抽吸控尘系统可有效控制气载粉尘的扩散.为了解决综掘工作面粉尘浓度过大的难题,分析了涡流风幕的形成机制,并根据气固两相流理论和气体-粉尘颗粒两相流动的特性,建立求解综掘工作面祸流风幕抽吸控尘流场粉尘扩散规律的k-ε-θ-kp数学模型;采用基于同位网格的Simple算法,利用Fluent软件对综掘工作面粉尘浓度的空间分布规律进行了数值模拟,模拟结果显示,涡流风幕抽吸控尘流场能有效地将粉尘封闭在掘进头至掘进机司机前方0.5m的空间内.根据模拟结果和工作面现场的实际条件,设计了由附壁风简和抽尘净化装置构成的综掘工作面涡流风幕抽吸控尘系统,该系统在综掘工作面应用后,有效地降低了工作面现场的粉尘浓度.     

垂帘安装位置对综采工作面旋转风幕控尘效果的影响

为了研究垂帘安装位置对综采工作面旋转风幕控尘效果的影响,使旋转风幕能获得最佳控尘效果,对隔尘垂帘的不同安装位置情况下的粉尘分布状况进行了数值模拟和模型实验研究.研究结果表明:当垂帘的安装位置为0.3m时,垂帘的控尘效果最好,全尘隔尘效率高达78.79％,绝大部分粉尘都被阻隔在煤壁侧.     

选煤厂产尘环节粉尘运动基本规律的研究

为了有效治理选煤厂产尘环节的粉尘污染,必须对产尘环节的粉尘运动规律进行研究。本文通过对选煤厂内粉尘运移的理论分析与现场观测,揭示了选煤厂转载点的粉尘析出机理和运动规律。研究结果表明:通过对产尘点粉尘运动规律的研究,能为控尘方案的有效粉尘治理提供理论依据。     

转载溜槽控尘结构优化及其机理分析

为解决转载溜槽粉尘排放问题,基于现场转载溜槽的结构特点,提出了四种溜槽结构优化设计方案,通过建立实验室模型,对五种转载溜槽结构进行了粉尘排放水平测量实验,分析评价了不同优化方案的粉尘排放水平。结合数值模拟结果,对不同结构的控尘机理进行了分析。结果表明,在溜槽垂直段引入限流板能减少70%的粉尘排放,交错排布挡尘板的沉降室可以减少72%的粉尘排放,限流板叠加沉降室的方案具有最佳的控尘效果,能减少95%的粉尘排放。     

石棉筛分车间粉尘质量浓度分布规律的数值模拟

为了掌握石棉选矿厂筛分车间内部粉尘随时间和空间运移的规律,获取通风除尘优化的参数,以茫崖石棉矿第一选矿厂筛分车间为研究背景,依据气固两相流理论,采用计算机流体力学的离散相(DPM)模型对筛分车间粉尘浓度分布规律数值模拟,并与现场粉尘浓度实测数据比较分析,模拟结果和实测数据相吻合.研究结果表明:筛分设备附近粉尘浓度较高,以筛分设备为中心随着距离增加粉尘浓度降低;捕集边界下粉尘浓度比反弹边界较低,粉尘捕集效果更好;筛分车间进风风速控制在0.6m/s左右时,粉尘沉降效果较好;安装抽风集尘罩后,主抽风管风速为14 m/s时,平均控尘效率达到90%,石棉纤维浓度控制在2.52f/mL以下.     

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.     

受料点密封负压袋式除尘机理分析

针对选煤厂输运皮带受料点处粉尘污染严重的问题,研究了密封负压袋式控尘机理.通过数值模拟和现场实测相结合的手段,采用颗粒运动方程理论,对各粒级粉尘颗粒分别受气流变化的运移轨迹进行研究.结果表明:粒子追踪技术可以实现除尘效率的量化分析,采取治理方案前后粉尘质量浓度的量化模拟数据和现场实际实测数据相一致,显示全尘和呼吸性粉尘质量浓度除尘效率分别达到95%和93%以上;密封负压袋式控尘方法能有效降低输运皮带受料点区域粉尘质量浓度,保障作业人员的健康.     

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。     

小型工业除尘器应用前景分析

小型工业除尘器是一种占地面积小,高效除尘的气体过滤净化设备,是解决粉尘细颗粒物超低排放的重要技术和设备。小型工业除尘器是指处理风量在10000m3/h以下的小型袋式除尘器。可用于各种独立的含尘气体的净化,也可用于气固分离以及粉尘颗粒的回收,方便灵活,就地集尘,就地处理,具有极高的除尘效率,能够有效稳定地保证除尘后气体的洁净度。针对目前的工业中粉尘污染,分析了小型工业除尘器的应用前景。     

基于系统动力学理论的煤矿粉尘危害评价及分级管理研究

我国煤矿粉尘危害形势严峻,为有效地实施监管监控,针对煤矿粉尘危害状况、实行分级管理。在前期系统动力学评价方法研究与煤矿粉尘危害系统动力学评价模型研究的基础上,调整末端因素的赋值,分析不同状态下粉尘危害指数变化的规律,描述作业单元控尘水平和接尘群体累积危害效应,将煤矿粉尘危害划分为5级:优、良、中、差及很差。本研究相较以往的分级管理方法更加客观,并能够通过动态的反馈机制找到影响煤矿粉尘危害的关键因素,为煤矿粉尘职业危害的分级管理提供了有效依据。     

岩石机掘面多径向旋流风控除尘方法的研究与应用

为了有效降低岩石机掘面粉尘质量浓度,利用数值模拟、现场实测等方法,研究应用一种多径向旋流风控除尘方法。基于多径向旋流风控除尘方法研制控除尘系统,并在东区皮带巷岩石机掘面进行现场应用,实测多径向旋流风发生装置开启前后各测点粉尘质量浓度。研究结果表明:多径向旋流风发生装置开启后,可形成覆盖巷道全断面的多径向旋流风,并在掘进机司机至掘进头间形成风流方向均轴向指向掘进头的控尘风幕,压抽比越小,控尘风幕的风速波动系数、质量浓度为50 mg/m~3以上的粉尘运移距离、司机处粉尘质量浓度均越小,压抽比为0.75时控除尘效果较优。开启后,压抽比越小,控除尘效果越优,压抽比为0.75时,相对开启前,有人作业区域各测点的实测降尘率平均值为81.72%,控除尘效果明显。     

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。     

不同参数对综放工作面尘流运动规律的影响

基于耦合的离散相模型,应用CFD软件对综放工作面内的尘流规律进行数值模拟,对比研究不同倾角、不同配风量、不同粒径粉尘参数对综放工作面粉尘浓度分布规律的影响,并与现场实测的粉尘浓度分布情况进行对比分析.结果表明,大倾角综放工作面内风流更趋于流向靠近煤壁的空间.倾角增加,呼吸性粉尘运动活跃.适当增大风量后,呼吸性粉尘易被风流携带,粉尘浓度降低明显,但风速过大易产生二次扬尘.     

选煤厂转运点除尘方案模拟优化设计

为了对选煤厂皮带转运点粉尘污染提出有效治理措施，需要对除尘设计方案进行优化设计。以准能公司选煤厂为例，对其生产工艺系统和转运点污染机理进行了分析。基于此，提出了两种可行的转运点粉尘治理方案。采用气固两相流理论和数值模拟相结合的方法，分析了两种除尘方式的控尘机理，比较了两种除尘方式的除尘效果。结果表明：单独设置导料槽的除尘方式无法消除转运点落料产生的正压，因而不能抑制转运点处的粉尘逸出；若配合适当型号的除尘器，可在转运点处产生合理负压，可有效地控制转运点处的粉尘逸出。根据该研究结论，选择了优化除尘方案，为选煤厂的粉尘治理提供了理论和实践指导依据。     

多径向涡形风控制岩巷综掘面粉尘污染分析

针对岩巷综掘面粉尘质量浓度高且难以控制的难题,利用数值模拟与现场测试相结合的手段分析了多径向涡形风控制岩巷综掘面粉尘污染规律.结果表明:多径向涡形风应用后,压风量、压抽比越小,越利于形成轴向指向迎头流动且风速均匀的控尘风幕;压风量越大,压抽比越小,50mg/m3以上粉尘扩散距离越小,并得出了随压风量、压抽比变化的函数关系;压抽比为0.75时,形成的控尘风幕较优,高质量浓度粉尘扩散距离为3.4m,掘进机司机处粉尘质量浓度为19.6mg/m3,且易于现场应用.现场测试与数值模拟结果基本一致,应用多径向涡形风且压抽比为0.75时,距迎头5.5m断面测点的粉尘质量浓度已降至18.9mg/m3以内.     

集尘电钻

如图,这种电钻没有吸尘装置,用以吸收钻孔时所产生的钻屑、粉尘,以保护使用者免受粉尘之害。集尘电钻@于成英~~     

煤炭铁路运输抑尘应用研究

根据目前铁路煤炭的运输方式,研制了煤炭抑尘剂喷洒适用的设备类型及单位平米的喷洒量,并对其抑尘喷洒量、喷洒作业方式及喷洒效果进行了现场试验。结果表明：摆臂式和龙门式抑尘喷洒设备的抑尘效果较好,通过使用该类设备实现煤炭表面均匀喷洒抑尘剂产品可以有效降低粉尘对环境的污染。     

综采工作面旋转风幕隔尘数值模拟 及试验研究

为了研究综采工作面旋转风幕隔尘机理及其隔尘效率,对旋转风幕隔尘下的综采工作面风流流场、粉尘浓度分布及其隔尘效率开展了数值模拟和模型试验研究.研究结果表明:采用旋转风幕隔尘时,采煤机司机处的粉尘来源被有效控制,空气幕的隔尘效率得到提升,旋转风幕隔尘与普通空气幕隔尘相比,司机侧的全尘隔尘效率由81.8%提高至84. 2%,呼吸性粉尘隔尘效率提高6.5%.     

风幕集尘风机流场的作用机理研究

风幕集尘风机是一种新型的环保风机，由于其具有新颖特殊的流场结构，广泛适用于工矿企业中有毒有害气体及粉尘的治理。作者介绍了其构造，对风机的作用机理进行了分析，提出了短路流场理论。将环形紊流射流与汇流进行叠加，建立了风幕集尘风机流场的数学模型，为风幕集尘风机的应用奠定了理论基础。