综采工作面喷雾降尘理论及应用研究

发布时间：2017-08-31 10:30

  本文关键词：综采工作面喷雾降尘理论及应用研究

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【摘要】：由于科学技术的进步，机械化采煤装备在煤矿井下得以广泛应用，但随着而来的问题是综采工作面粉尘浓度居高不下，严重威胁着煤矿井下的安全生产和职工的身心健康。随着国家对职业危害防治工作的逐步重视，对于综采工作面粉尘的防治工作以及如何降低到相关标准以下，目前仍然是矿井安全生产亟待解决的问题之一。 本文利用基础理论分析、数值实验、实验测试和工程应用试验相结合的方法，系统研究综采工作面喷雾降尘理论及应用情况，形成本论文的知识结构体系。在论文完成过程中，前往现场调研、了解综采工作面布置情况，及采煤机运行过程中的粉尘浓度分布规律，将采集的数据进行进行定性、定量分析，并运用数值模拟的方法，分析综采工作面风流场分布规律及粉尘分布、迁移规律。 通过对龙东煤矿7141综采工作面分析研究，结合粉尘运动理论，以7141综采工作面为物理模型，在风流—粉尘离散相的物理模型和边界条件基础上，对风流场中粉尘运移规律进行数值模拟，通过对比分析，归纳总结出综采工作面风流、粉尘浓度分布规律。由于综采工作面产尘强度大，另外采煤机自身所携带的内、外喷雾容易损坏导致喷雾降尘效果不理想，在前述研究基础上，根据综采工作面实际特点，进行针对综采工作面的粉尘防治技术设计；本文针对采煤机附近主要产尘源及粉尘扩散范围，优化设计出一种高速水射流负压降尘装置，此装置使用空气助力喷嘴，在低压水源情况下提供速度极高的水射流雾团，，形成包围产尘源的水雾墙，阻止粉尘的扩散，同时由于负压场的存在进一步控尘、吸尘，并及时湿润使其沉降。
【关键词】：综采工作面 射流雾化 喷雾降尘 数值模拟 负压降尘
【学位授予单位】：华北科技学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD714.4
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-9
• Contents9-11
• 图清单11-15
• 表清单15-16
• 1 绪论16-23
• 1.1 课题的提出16-18
• 1.2 喷雾降尘技术国内外研究现状18-20
• 1.3 研究目的与意义20
• 1.4 主要研究内容及研究方法20-22
• 1.5 本章小结22-23
• 2 射流雾化及喷雾降尘理论研究23-52
• 2.1 射流雾化机理研究23-31
• 2.2 含尘气流绕雾滴运动分析31-35
• 2.3 孤立液滴捕尘机理分析35-39
• 2.4 喷雾降尘机理及影响降尘效果的因素分析39-42
• 2.5 喷嘴选择及雾化实验42-50
• 2.6 本章小结50-52
• 3 综采工作面粉尘的分布规律52-63
• 3.1 综懫工作面粉尘来源52
• 3.2 综采工作面粉尘运动微观分析52-57
• 3.3 综采工作面粉尘浓度及分散度测定及分布规律57-62
• 3.4 本章小结62-63
• 4 采煤机截割粉尘扩散运移规律的数值模拟63-88
• 4.1 计算流体动力学理论基础63-64
• 4.2 粉尘运动概述及数学模型64-70
• 4.3 综采工作面几何模型的建立及其网格生成70-72
• 4.4 数值模拟参数及边界条件的设定72-75
• 4.5 综采工作面风流分布规律数值实验结果及分析75-80
• 4.6 综采工作面粉尘浓度布规律数值实验结果及分析80-87
• 4.7 数值模拟与现场实测对比分析87
• 4.8 本章小结87-88
• 5 负压二次降尘技术现场应用88-96
• 5.1 应用现场概况88-89
• 5.2 综采工作面负压二次降尘技术及装置的设计89-92
• 5.3 喷雾除尘方案实施前后降尘效果对比92-95
• 5.4 本章小结95-96
• 6 主要结论及展望96-98
• 6.1 主要结论96-97
• 6.2 研究展望97-98
• 参考文献98-103
• 作者简历103-105
• 学位论文数据集105

【参考文献】

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本文编号：765069