综采工作面气水喷雾粉尘防治技术及管理研究

发布时间：2020-11-09 04:12

　　 煤矿企业安全生产特别是综采工作面迫切需要有效的防尘技术和防尘管理方法解决高粉尘浓度环境问题。本文通过建立粉尘受力模型，研究粉尘捕集理论和喷雾降尘理论，提出了气水雾化喷雾系统在综采工作面采煤机截割部应用的理论依据；通过对西山煤电（集团）马兰矿12054工作面风流、粉尘分布和粉尘运移的现场实测，研究了采煤机顺风、逆风割煤情况下综采工作面粉尘分布和运移规律，特别是采煤机周围粉尘分布情况；利用Fluent模拟软件，模拟了综采工作面采煤机顺、逆风割煤时前、后滚筒受限空间粉尘分布规律，分析了滚筒旋转产生的漩涡风流和工作面均匀风流以及其耦合作用下对粉尘运移的影响；结合现场实测和模拟结果对比分析，研究设计了安装于采煤机摇臂处的喷雾除尘系统，现场应用证明本系统抑尘效果明显，司机周围粉尘浓度下降85%左右；通过分析综采工作面粉尘防治技术及管理过程中的主要难点，提出了新的粉尘防治思路，并结合马兰矿实际情况，详细制定了综采工作面防尘技术管理制度和措施。
【学位单位】：中国矿业大学（北京）
【学位级别】：博士
【学位年份】：2013
【中图分类】：TD714.4
【部分图文】：

中国矿业大学（北京）博士论文m)；负号表示分子扩散通量沿浓度减小的方向；扩散系数 d的扩散通量，它反映分子扩散的强度。-5）表示是一维稳态的扩散方程，人们称其为 Fick 第一定，它的表达式为*A A AA ABc c cJ dx y z / x、 cA/ y、 cA/ z 分别为 A 组元浓度梯度在坐标 x、y、z cm3·cm)。作面产生的粉尘，在压入风流的作用下随着风流从尘源向粉尘浓度沿程发生变化。粉尘浓度变化的原因主要是风流向浓度低的地方的扩散作用。粉尘扩散包括分子扩散和湍子布朗运动产生的，湍流扩散是由于气流的紊动产生的扩中，分子扩散可忽略不计，所以粉尘的运动是湍流扩散的空气中扩散方程。

图 2.2 粉尘与水滴的碰撞Fig. 2.2 dust and droplets collision性的作用下，粉尘颗粒与水滴颗粒相互碰撞后粘附在一起，由降，从而实现降尘。一般，惯性碰撞特性的关系系数表达式如下DKvdpp 18 K 碰撞概率系数； p粉尘颗粒的密度；v 粉尘颗粒与水滴颗粒地相对速度；pd 粉尘颗粒直径； 空气动力粘性系数；D 水滴颗粒的直径。以看出，惯性系数越大，那么粉尘与水液滴的碰撞概率就会越高成正比，与水滴的直径成反比。即，增加水滴颗粒的速度以及缩

的液滴在库仑力的作用下捕捉小的粉尘颗粒就是静嘴破碎为小液滴后会带有一定电荷，而生产中产用其本身也都是带有电荷的。水雾颗粒携有电荷作用，提高了粉尘的捕集效率。研究表明，喷嘴直多；压力越大，带电荷的雾滴数量也会越多。集理论中的水含量接近饱和时，那么空气中的粉尘颗粒会层液膜，当粉尘颗粒与水滴接触前，因为已经被水，提高捕尘效果。尘颗粒质量较大时，惯性较大，在随气体流动接近的距离小于粉尘颗粒的半径时，粉尘颗粒将直接被，从而被除去。降尘的关系分析滴运动的分析坚硬且形状不变的球体，如图 2.3 所示，在雷诺系数坐标的粘性绕球运动方程。
【引证文献】

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本文编号：2875867