矿井综掘面粉尘空间分布规律及降尘技术研究
发布时间：2021-02-26 09:48
煤炭是我国的基础能源,近年来随着煤矿机械化程度的提高,井下粉尘的危害日益严重。综掘面作为井下主要产尘源之一,在生产过程中产生大量粉尘,严重威胁井下工人身心健康。针对综掘面粉尘难以治理这一现状,本文通过现场测试、数值模拟、理论分析相结合的方法,对平煤十矿一综掘面风流场和粉尘空间分布进行研究,并根据井下条件制定了粉尘综合防治措施。通过在掘进巷道内布置测点,对各位置粉尘浓度进行测定,研究综掘面粉尘空间分布。并进一步对综掘面前端4m位置处所采粉尘进行分散度研究,拟合得出该综掘面粉尘R-R分布函数:(4（9）=0(（-（（9/46））1.59）,为后文研究提供必要参数。为对综掘面提出合理降尘措施,本文基于交界面混合网格通过CFD仿真模拟,系统研究了综掘面风流场和粉尘运移规律。通过对风流场分析可知,在5m位置处回风侧部分风流往上流动,流动过程中受顶板影响最终流向进风一侧,巷道内风流在20m处整体处于相对稳定状态。利用后处理软件对粉尘颗粒进行瞬态分析,在10s后粉尘便可运移至掘进机后方,同时在掘进机后方进风侧粉尘跟随风流往回风侧扩散。在巷道前端由于涡流的存...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 研究内容及技术路线
2 综掘面粉尘现状及分散度研究
2.1 矿井概述
2.2 综掘面粉尘现场测试
2.3 综掘面粉尘分散度研究
2.4 本章小结
3 综掘面风流场分布和粉尘运移规律研究
3.1 模拟基本假设
3.2 离散型模型
3.3 交界面混合网格划分
3.4 模拟参数设置
3.5 综掘面风流场分布规律研究
3.6 综掘面粉尘运移规律研究
3.7 本章小结
4 综掘面粉尘运移的关键影响因素分析
4.1 综掘面粉尘受力分析
4.2 风流对粉尘运移的影响
4.3 粒径对粉尘运移的影响
4.4 尘源位置对粉尘运移的影响
4.5 本章小结
5 综掘面粉尘防治技术研究
5.1 综掘面通风优化除尘
5.2 综掘面水幕降尘
5.3 综掘面活性磁化水降尘
5.4 降尘效果分析
5.5 本章小结
6 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 创新点
6.3 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]论中国“能源独立”战略的内涵、挑战及意义[J]. 邹才能,潘松圻,赵群. 石油勘探与开发. 2020(02)
[2]高瓦斯煤层综掘工作面风流-粉尘两相流动特性[J]. 胡胜勇,廖奇,王和堂,冯国瑞,徐乐华,黄宜生,邵和,高扬,胡斐. 煤炭学报. 2019(12)
[3]煤层干式钻孔粉尘质量浓度分布规律的数值模拟[J]. 陈绍杰,陈举师,李改革,高杨,赵向锋. 哈尔滨工业大学学报. 2019(10)
[4]综掘工作面压风分流控除尘技术研究与应用[J]. 陈芳,张设计,马威,袁地镜,张小涛. 煤炭学报. 2018(S2)
[5]综采工作面煤层注水防尘优化及效果研究[J]. 彭亚,蒋仲安,付恩琦,韩硕,兰桂. 煤炭科学技术. 2018(01)
[6]岩巷综掘面长压短抽通风系统下粉尘分布规律研究[J]. 郑建国,张文宇,金潮,游国强. 煤炭工程. 2017(02)
[7]岩石机掘面多径向旋流风控除尘方法的研究与应用[J]. 聂文,魏文乐,刘阳昊,陈连军,程卫民,马骁. 中南大学学报(自然科学版). 2016(10)
[8]Application study on complex wetting agent for dust-proof after gas drainage by outburst seams in coal mines[J]. Wang Kai,Ma Xiaoping,Jiang Shuguang,Wu Zhengyan,Shao Hao,Pei Xiaodong. International Journal of Mining Science and Technology. 2016(04)
[9]荷电细水雾吸附细颗粒的空净实验研究[J]. 张铮,王军锋,莫晓健,胡维维. 中国科学院大学学报. 2016(02)
[10]综掘工作面压风气幕形成机理与阻尘效果分析[J]. 聂文,程卫民,周刚. 煤炭学报. 2015(03)
博士论文
[1]基于表面活性剂-高分子稳定剂协同效应的矿用经济高效抑尘发泡剂研究[D]. 徐超航.中国矿业大学 2019
[2]长距离复杂洞室联动通风与污染物扩散的数值模拟研究[D]. 南春子.清华大学 2015
[3]悬臂式掘进机记忆截割及自动截割控制方法研究[D]. 王苏彧.中国矿业大学（北京） 2014
[4]气流场中粉尘颗粒流动行为与湿法净化[D]. 李小川.中国矿业大学 2013
[5]煤炭企业科学发展评价系统研究[D]. 杨从印.中国地质大学 2013
[6]综掘工作面分风降尘理论及应用研究[D]. 李艳强.中国矿业大学（北京） 2013
[7]矿山安全行为控制集成技术研究[D]. 栗继祖.太原理工大学 2010
[8]皮带输煤系统转载点粉尘析出逸散规律及数值模拟研究[D]. 贾惠艳.辽宁工程技术大学 2007
[9]我国能源消费结构问题研究[D]. 杭雷鸣.上海交通大学 2007
硕士论文
[1]多元离子除尘剂复配方法与细雾化颗粒喷洒装置的应用研究[D]. 江雨涵.中国矿业大学 2019
[2]煤矿采煤作业粉尘检测及喷雾降尘技术研究[D]. 王娇娇.西安科技大学 2018
[3]综采工作面呼吸性粉尘危害及防尘设施优化[D]. 方秦月.西安科技大学 2017
[4]输煤皮带巷扬尘运移规律数值模拟研究[D]. 汪日生.辽宁工程技术大学 2016
[5]煤矿井下高压喷雾特性及降尘效果实验研究[D]. 汤梦.湖南科技大学 2015
[6]综掘工作面粉尘运移与沉积的气固两相流模拟[D]. 张继健.中国矿业大学 2015
[7]降尘细水雾调制方法研究[D]. 宋稳亚.河南理工大学 2015
[8]综掘工作面风幕隔尘集尘方法的数值模拟研究[D]. 徐亚辉.河南理工大学 2015
[9]七米大采高综采工作面煤尘浓度分布及除尘的数值模拟研究[D]. 张广.内蒙古科技大学 2014
[10]掘进巷道综合降尘实验平台设计研究[D]. 高伦.辽宁工程技术大学 2014
本文编号：3052416
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 研究内容及技术路线
2 综掘面粉尘现状及分散度研究
2.1 矿井概述
2.2 综掘面粉尘现场测试
2.3 综掘面粉尘分散度研究
2.4 本章小结
3 综掘面风流场分布和粉尘运移规律研究
3.1 模拟基本假设
3.2 离散型模型
3.3 交界面混合网格划分
3.4 模拟参数设置
3.5 综掘面风流场分布规律研究
3.6 综掘面粉尘运移规律研究
3.7 本章小结
4 综掘面粉尘运移的关键影响因素分析
4.1 综掘面粉尘受力分析
4.2 风流对粉尘运移的影响
4.3 粒径对粉尘运移的影响
4.4 尘源位置对粉尘运移的影响
4.5 本章小结
5 综掘面粉尘防治技术研究
5.1 综掘面通风优化除尘
5.2 综掘面水幕降尘
5.3 综掘面活性磁化水降尘
5.4 降尘效果分析
5.5 本章小结
6 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 创新点
6.3 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]论中国“能源独立”战略的内涵、挑战及意义[J]. 邹才能,潘松圻,赵群. 石油勘探与开发. 2020(02)
[2]高瓦斯煤层综掘工作面风流-粉尘两相流动特性[J]. 胡胜勇,廖奇,王和堂,冯国瑞,徐乐华,黄宜生,邵和,高扬,胡斐. 煤炭学报. 2019(12)
[3]煤层干式钻孔粉尘质量浓度分布规律的数值模拟[J]. 陈绍杰,陈举师,李改革,高杨,赵向锋. 哈尔滨工业大学学报. 2019(10)
[4]综掘工作面压风分流控除尘技术研究与应用[J]. 陈芳,张设计,马威,袁地镜,张小涛. 煤炭学报. 2018(S2)
[5]综采工作面煤层注水防尘优化及效果研究[J]. 彭亚,蒋仲安,付恩琦,韩硕,兰桂. 煤炭科学技术. 2018(01)
[6]岩巷综掘面长压短抽通风系统下粉尘分布规律研究[J]. 郑建国,张文宇,金潮,游国强. 煤炭工程. 2017(02)
[7]岩石机掘面多径向旋流风控除尘方法的研究与应用[J]. 聂文,魏文乐,刘阳昊,陈连军,程卫民,马骁. 中南大学学报(自然科学版). 2016(10)
[8]Application study on complex wetting agent for dust-proof after gas drainage by outburst seams in coal mines[J]. Wang Kai,Ma Xiaoping,Jiang Shuguang,Wu Zhengyan,Shao Hao,Pei Xiaodong. International Journal of Mining Science and Technology. 2016(04)
[9]荷电细水雾吸附细颗粒的空净实验研究[J]. 张铮,王军锋,莫晓健,胡维维. 中国科学院大学学报. 2016(02)
[10]综掘工作面压风气幕形成机理与阻尘效果分析[J]. 聂文,程卫民,周刚. 煤炭学报. 2015(03)
博士论文
[1]基于表面活性剂-高分子稳定剂协同效应的矿用经济高效抑尘发泡剂研究[D]. 徐超航.中国矿业大学 2019
[2]长距离复杂洞室联动通风与污染物扩散的数值模拟研究[D]. 南春子.清华大学 2015
[3]悬臂式掘进机记忆截割及自动截割控制方法研究[D]. 王苏彧.中国矿业大学（北京） 2014
[4]气流场中粉尘颗粒流动行为与湿法净化[D]. 李小川.中国矿业大学 2013
[5]煤炭企业科学发展评价系统研究[D]. 杨从印.中国地质大学 2013
[6]综掘工作面分风降尘理论及应用研究[D]. 李艳强.中国矿业大学（北京） 2013
[7]矿山安全行为控制集成技术研究[D]. 栗继祖.太原理工大学 2010
[8]皮带输煤系统转载点粉尘析出逸散规律及数值模拟研究[D]. 贾惠艳.辽宁工程技术大学 2007
[9]我国能源消费结构问题研究[D]. 杭雷鸣.上海交通大学 2007
硕士论文
[1]多元离子除尘剂复配方法与细雾化颗粒喷洒装置的应用研究[D]. 江雨涵.中国矿业大学 2019
[2]煤矿采煤作业粉尘检测及喷雾降尘技术研究[D]. 王娇娇.西安科技大学 2018
[3]综采工作面呼吸性粉尘危害及防尘设施优化[D]. 方秦月.西安科技大学 2017
[4]输煤皮带巷扬尘运移规律数值模拟研究[D]. 汪日生.辽宁工程技术大学 2016
[5]煤矿井下高压喷雾特性及降尘效果实验研究[D]. 汤梦.湖南科技大学 2015
[6]综掘工作面粉尘运移与沉积的气固两相流模拟[D]. 张继健.中国矿业大学 2015
[7]降尘细水雾调制方法研究[D]. 宋稳亚.河南理工大学 2015
[8]综掘工作面风幕隔尘集尘方法的数值模拟研究[D]. 徐亚辉.河南理工大学 2015
[9]七米大采高综采工作面煤尘浓度分布及除尘的数值模拟研究[D]. 张广.内蒙古科技大学 2014
[10]掘进巷道综合降尘实验平台设计研究[D]. 高伦.辽宁工程技术大学 2014
本文编号：3052416
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