我国煤矿粉尘防治理论与技术20年研究进展及展望

发布时间：2024-07-07 19:27

　　近年来,随着矿井开采机械化、自动化、智能化水平日益提高,作业环境粉尘污染日益严重。为了进一步提高矿井清洁化生产水平,推动煤矿安全保障能力和职业健康水平,分析了我国煤矿粉尘防治的研究现状,总结了20年来粉尘防治理论及技术取得的成果,并提出了未来发展方向。全面阐述了现有的防尘基础理论,主要包括:粉尘弥散污染规律、粉尘微观润湿理论、尘雾凝并湿式除尘理论、湿式喷射混凝土除尘理论。基于上述理论,国内高校、科研院所研发了综采工作面局部雾化封闭与空气幕隔离、综掘工作面风雾双幕协同增效、煤层注水强渗-增润、矿山湿(潮)喷作业系统、高效环保抑尘剂等不同尘源控除尘技术工艺。同时针对现有研究的不足,在智能化防尘、煤层注水减尘、采掘作业环境降尘、抑尘材料等4个方面给出了下步研究展望。研究与实践表明,我国煤矿已经初步形成了粉尘防治的理论和技术体系,未来要以智能化防尘为抓手,实现粉尘高精度传感-传输-评估与预警,开发集雾化除尘、干式、干湿混合式、小型化、吸风量大等于一体的组合式除尘器,实现综掘工作面、综采工作面等广域复杂空间微细粉尘高效通风控除尘技术与装备体系;同时,在低渗煤层水力强渗-增润技术、智能化防尘机器人...

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【部分图文】：

图21隔尘气幕器[53]

图20采煤机湿式除尘器[52]图22高速射流雾化屏障示意[43]

图2粉尘浓度迹线[20]

综上所述，国内外学者通过试验与数值模拟等手段对综采工作面粉尘污染规律进行了研究。根据综采工作面不同尘源产尘特点，建立了适用于综采工作面的风流-粉尘颗粒DPM耦合流动数学模型，并采用欧拉-拉格朗日法来描述气载粉尘的湍流扩散，对综采工作面采煤机截割产尘，移架产尘以及通风携尘等多尘源粉....

图1呼吸带高度处的风流速度分布[19]

综采工作面粉尘污染一直是矿井粉尘防治的重点，对于综采工作面粉尘污染研究方法主要分为试验与数值模拟。蒋仲安等[15]以气溶胶力学和流体动力学理论为基础，结合综采工作面实际环境和呼吸性粉尘二次飞扬特点，建立了与综采工作面移架产尘点与割煤产尘点耦合下的呼吸性粉尘扩散模型，并通过相似试验....

图3单压通风时2.5μm粉尘迹线[27]

YU等[27-29]建立了掘进巷道的高仿真度三维模型，采用稳态解算方法分别对压入式、压抽混合式及添加附壁风筒等通风条件下粉尘分布规律进行了仿真模拟，对比了压抽风量比例、压抽风筒位置和风幕等对粉尘浓度分布范围及粒径沉积规律的影响，分析出合理风量压抽比例和风筒位置最佳布置方式，依据分....

本文编号：4003661