综采工作面降尘技术的研究

发布时间：2017-10-12 02:05

  本文关键词：综采工作面降尘技术的研究

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【摘要】：煤矿综采工作面是井下主要的产尘源之一，其粉尘的治理是关系到工人健康和安全生产的突出问题。 本文首先对综采工作面粉尘的产生机理及目前采煤机自带的内、外喷雾降尘系统存在的问题进行分析；并以某矿14618综采工作面为研究对象，，依据气固两相流理论和喷雾降尘理论，应用Solidworks软件建立了该综采工作面实体模型；进而用FLUENT软件对其风流分布和粉尘浓度分布进行了数值模拟；同时对该综采工作面粉尘浓度分布进行了现场实测。通过软件模拟和实测数据分析得出综采工作面风流分布和粉尘浓度分布规律。 其次，分析了喷雾降尘的雾化机理和相关影响因素。通过喷嘴结构参数的对比分析得出采用螺旋牙型水芯喷嘴耗水量及雾化效果较优；通过对雾粒性质和粒径的分析，得出50~100um为最佳捕尘雾径范围，并给出最佳工作水压与喷嘴直径的关系。 在上述研究基础上，设计了一套独立于采煤机内、外喷雾系统之外的辅助自动喷雾降尘系统，并对其软件和硬件进行了选型和说明。该系统能实现工作面的联动喷雾降尘。
【关键词】：喷雾降尘 综采工作面 除尘系统
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD714.4
【目录】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-6
• 1 绪论6-12
• 1.1 综采工作面降尘的背景及意义6-7
• 1.1.1 选题背景6
• 1.1.2 粉尘的危害6-7
• 1.1.3 研究的意义7
• 1.2 综采工作面降尘技术的国内外发展现状7-10
• 1.2.1 国内外降尘技术发展现状7-9
• 1.2.2 综采工作面粉尘的主要来源9
• 1.2.3 综采工作面降尘中存在的问题9-10
• 1.3 本课题的主要研究目标、方法和内容10-11
• 1.3.1 本课题的主要目标10
• 1.3.2 本课题的主要方法10
• 1.3.3 本课题的主要内容10-11
• 1.4 本章小结11-12
• 2 综采工作面降尘技术应用的理论分析12-20
• 2.1 综采工作面粉尘的性质及气固两相流理论12-16
• 2.1.1 粉尘的产生及其分布12-13
• 2.1.2 粉尘的性质13
• 2.1.3 粉尘技术术语13-14
• 2.1.4 粉尘参数表达形式14-16
• 2.2 气固两相流理论16-19
• 2.2.1 气固两相流运动的描述方法17-18
• 2.2.2 气固两相流运动的数学模型18-19
• 2.3 本章小结19-20
• 3 综采工作面模型的研究20-31
• 3.1 综采工作面模型的建立20-22
• 3.1.1 综采工作面模型设计20
• 3.1.2 几何模型的建立20-22
• 3.2 Fluent 软件的简介22-29
• 3.2.1 划分模型网格23-25
• 3.2.2 Fluent 软件模拟步骤25-26
• 3.2.3 边界条件设定26-28
• 3.2.4 实验结果描述28-29
• 3.3 综采工作面风流分布规律结果分析29
• 3.4 综采工作面粉尘浓度分布规律结果分析29-30
• 3.5 本章小结30-31
• 4 综采工作面粉尘浓度现场实测和结果分析31-37
• 4.1 综采工作面粉尘浓度测定方法31-36
• 4.1.1 沿工作面方向32-35
• 4.1.2 沿煤壁人行道方向35-36
• 4.2 现场调研情况36
• 4.4 本章小结36-37
• 5 综采工作面风流分布和粉尘浓度分布规律37-39
• 5.1 综采工作面顺、逆风割煤风流分布规律总结37
• 5.2 综采工作面顺、逆风割煤粉尘浓度布规律总结37-38
• 5.3 本章小结38-39
• 6 综采工作面喷雾降尘机理研究39-47
• 6.1 喷雾降尘的雾化机理39-40
• 6.2 喷雾降尘的影响因素40-41
• 6.3 喷雾降尘的相关参数41-45
• 6.3.1 喷嘴的结构和形式41
• 6.3.2 雾粒的粒度和分散度41-45
• 6.3.3 添加湿润剂喷雾降尘45
• 6.4 喷嘴的类型和选择45-46
• 6.5 本章小结46-47
• 7 自动喷雾降尘系统设计47-50
• 7.1 自动喷雾系统设计47-48
• 7.2 硬件和软件选型和说明48-49
• 7.3 本章小结49-50
• 8 结论50-52
• 8.1 结论50-51
• 8.2 展望51-52
• 致谢52-53
• 参考文献53-56
• 附录56

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 刘毅;蒋仲安;蔡卫;周凤增;郭达;刘宝东;;综采工作面粉尘运动规律的数值模拟[J];北京科技大学学报;2007年04期

2 张敏健;;喷嘴研究发展概述[J];电站系统工程;2008年01期

3 谢俊生;李德文;;综放工作面综合防尘及粉尘在线监控技术研究[J];矿业安全与环保;2010年04期

4 刘何清,王海桥,刘荣华,施式亮;用气幕阻止粉尘向采煤司机工作区扩散的分析[J];工业安全与防尘;1997年11期

5 田春霞,仇性启,崔运静;喷嘴雾化技术进展[J];工业加热;2005年04期

本文编号：1016023