气水两相流微细水雾粒度对降尘效率的影响研究

发布时间：2020-11-04 23:56

　　 随着现代化的进程加快,能源的消耗也在大幅度的增加,基于中国油少煤多的基本国情,中国现在并将长期依赖煤矿资源的发展路线是不会动摇的。但对于矿井工人职业卫生健康问题,由于尘肺病判定准则的不规范性,尘肺病发病迟缓的特点等情况,人们总是在选择性地忽视尘肺病的危害。然而目前对于我国来说,最严重的职业病就是尘肺病,特别是对于煤炭类的企业,在矿井工作中,由尘肺病引起的煤矿工人伤亡的人数远超其他事故引起的伤亡人数。本文以此为出发点,利用理论分析、实验测试、实验模拟和工程应用相结合的方法,系统研究粉尘的运移规律、喷雾降尘机理等,以具体数值体现气水两相流微细水雾雾化降尘系统较以往高压喷雾降尘系统的优越性。在实验室模拟巷道内进行呼吸性粉尘的自沉降实验,整体来说呼吸性粉尘浓度随着模拟巷道向前不断降低,这主要就是因为粉尘的自沉降的作用。前段空间的粉尘自沉降较多,而到后期,粉尘粒径过小,重力作用微乎其微,再加上风流的影响,粉尘颗粒几乎不会自行沉降,处于一种悬浮状态,这就需要我们对其进行干预,使悬浮状态下的粉尘沉降下来。通过激光粒度测试仪的测试比较,得出气水两相流微细水雾雾化的最优粒度为气压0.31MPa,水压0.2MPa,此时喷雾粒度D50为6.74μm,较之现今主流的高压喷嘴接通4MPa的水压时,水压降低了94%,雾化粒度减小了96.5%,大大降低了能耗,降低了雾化粒度。通过实验室模拟巷道的实验比对,得出随着雾化粒度的降低,降尘效率随之提高。经过雾化粒度D50为8μm的水雾作用后的第一点,雾化后的水雾与呼吸性粉尘尚未完全结合降尘效率就达到了59.2%,而到后期,降尘效率达到了93.3%。前往哈拉沟煤矿22410工作面现场调研、了解综采工作面布置情况,对井下工作面的具体数据进行分析,结合之前的理论综合分析所要实验治理的工作面粉尘的分布及其运移规律。得出综采工作面的主要尘源是破碎机转载点处、采煤机下风向15-20米处、液压支架移架过程支架上的煤粉的掉落和回风巷处工作面悬浮粉尘的涌入。从而针对尘源结合实验室的实验研究提出一套优于现在主流治尘的高效、合理、经济的综合治理呼吸性粉尘的方案。图[39]表[14]参[95]
【学位单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TD714.4
【部分图文】：

例高达60余万例，相当于世界上其他所有国家患尘肺病的总人数之和性病，根治代价高昂，患病后的死亡率达到五分之一，还会引起其它在2019年5月22日中华人民共和国国家卫生健康委员会颁布的《201业发展统计公报》统计表明[4]，2018年全国共报告各类职业病新病例肺病及其他呼吸系统疾病19524例（其中职业性尘肺病19468例），病1528例，职业性化学中毒1333例，职业性传染病540例，物理因，职业性肿瘤77例，职业性皮肤病93例，职业性眼病47例，职业性他职业病 7 例[6]。.于此最新数据，画出了新病例中各职业病的占比图

图22009—2018年职业病与尘肺病人数曲线图Fig.2 Curve of the number of occupational diseases and pneumoconiosis patients in the period from 2009 to 201根据两条曲线，虽然每年的人数都在波动，但总体来说是呈现不断增长趋势的，而且不论每年的新增职业病案例数量怎么变化，相应年份的尘肺病受害人数也会随之变化，这也正好应证了当前中国的职业病中尘肺病占了绝大部分的事实。职业病防护，特别是尘肺病的预防控制已经刻不容缓。而煤炭行业更是尘肺病发病的重灾区，因此煤矿工作面的呼吸性粉尘治理是当前医学界、科研院所、高校等对于职业病研究的重点，本篇论文也就是基于这点展开的。1.2 论文研究目的煤炭是中国当前最主要的能源，在国民经济和社会发展中发挥着无可替代的作用。中国煤矿企业众多，从事与煤矿开采的人数数以百万计，而且大多数煤矿机械化程度低，主要依靠人力，矿井工人直接近距离、长时间暴露在开采第一线，受尘肺病危害严重[9]。而且煤矿尘肺不仅危害矿井工人的健康和安全，还关系到国民经济的发展和社会的和谐与稳

91.4.2 技术路线图图3 技术路线图Fig.3 Technical route map1.4.3 主要研究方法本课题主要目的就是为了研究呼吸性粉尘的综合治理，首先就是要对呼吸性粉尘的演化规律进行研究，无论是实验巷道的还是实际综采工作面的。之后分析影响降尘效率的因素，对于呼吸性粉尘的运移规律和水雾雾化降尘机理的研究掌握，从而可以更好地指导实验、工程应用，发现当前主流单相流喷雾的存在不足，充分发挥两相流微细水雾雾化降尘技术的作用[32]，用最节能、高效的技术沉降呼吸性粉尘，保障矿井工人的职业健康。本文研究的基本路线是以文献查询、理论研究为基础，以实验室测试、实验巷道模拟测试对比为手段[33]，综合分析测定结果并找出相关规律，对两相流微细水雾降尘系统进行实验室模拟降尘效果实验
【参考文献】

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本文编号：2870795