坚硬煤层综放工作面粉尘分布规律及综合防尘技术研究

为解决综放工作面粉尘产生量大的问题,对西北某煤矿1202综放工作面粉尘质量浓度及分布进行了现场测量,针对该工作面粉尘防治方面的不足之处,根据各生产工序的产尘特点,提出了坚硬煤层脉冲式高压注水、采煤机喷雾系统和液压支架喷雾系统参数优化等技术措施。通过现场试验,所运用的综合防治技术效果明显,煤体水分增加值为1.735%,全尘和呼尘的平均降尘率分别为88.5%,76.6%。     

基于综采面产尘分布与扩散分析的粉尘防治研究

在对W3709综采工作面产尘特点分析的基础上,将工作面产尘源分为落煤扬尘、落煤冲击产尘及割煤产尘3类。对采煤机顺风割煤与逆风割煤时粉尘运动规律进行了详细的分析,根据工作面产尘特点与粉尘运动规律,提出了包括煤层注水、采煤机割煤产尘治理与控制以及支架处粉尘治理一套完整的综合防尘系统。通过现场应用,工作面粉尘在原有设施降尘基础上降低86%以上,降尘效果良好,有效地解决了该工作面粉尘污染严重的难题。     

液压支架薄煤层采煤工作面风流流动规律研究

分别对北宿煤矿以装备液压支架和单体支柱为主的14710和1667薄煤层采煤工作面风流场进行了现场测定研究,结果显示,装备液压支架后,工作面的风流流动规律发生了较大变化,百米风阻值及向采空区的漏风率均大幅度提高。     

综采工作面旋转风幕隔尘理论及试验研究

为了进一步提高综采工作面空气幕隔尘效率,提出采用新型旋转风幕进行隔尘.根据冲击射流相关理论,推导出了垂帘合理安装位置及垂吊高度.利用旋风分离理论,导出了旋转风幕所能控制的最大粉尘粒径和隔尘效率表达式.借助模型试验,对旋转风幕隔尘下的综采工作面粉尘质量浓度分布及旋转风幕的隔尘效率进行了分析.结果表明:采用旋转风幕隔尘时,空气幕气流在煤壁侧形成一旋转风幕,采煤机滚筒割煤所产生的粉尘在该旋转风幕的卷吸作用下,被控制在煤壁侧,并被工作面风流带走;由于垂帘的阻隔作用,空气幕气流冲击顶板后只能往煤壁方向运动,阻止了空气幕将卷吸进来的粉尘带到采煤司机的工作区,提高了空气幕的隔尘效率;旋转风幕隔尘时,司机侧的粉尘质量浓度较普通空气幕隔尘时进一步降低,其粉尘质量浓度由78 mg/m3降低至69 mg/m3,粉尘隔尘效率由81.8％提高至84.2％,提升了2.4％;旋转风幕对呼吸性粉尘的隔尘优势更为明显,司机侧呼吸性粉尘质量浓度由14mg/m3降至8 mg/m3,呼吸性粉尘隔尘效率高达92.6％,较普通空气幕提高了6.5％;旋转风幕对不同粒径粉尘的隔尘效率有差异,随粉尘粒径增加,旋转风幕的隔尘效率不断下降.     

长壁法采煤粉尘的控制

1960年以来,美国煤矿用长壁法采煤的持续增加。已有108种开采方法。长壁开采法的优点是,生产效率比较高,能提高安全性,煤的回收率较高。但是,呼吸性粉尘危害严重影响了长壁法采煤的全面推广。从1980年起,美国矿业局开始研究控制长壁采煤工作面作业人员接触呼吸性粉尘的有效方法。研究表明,几种控制方法联合使用能更好地控制尘源。这些方法包括减少粉尘的产生,稀释粉尘,捕尘或降尘,以及个体防护。一、控制粉尘的方法 1.截煤机清洁器某些设计不合理的安装在截煤机上的喷雾装置,其喷咀喷出的雾正对着进风侧滚筒的截割和装载区域,把粉尘带离工作面和滚筒,与清洁的进风混合(图1a),通过截煤     

综采机组隔尘风帘的设计与应用效果研究

受民用建筑大门空气幕的启发 ,将“洁净空调技术”中的“洁净棚理论”,创新并应用于综采工作面的防尘工程 ,设计了能阻止采煤机在截煤过程中产生的呼吸性粉尘向司机处扩散的隔尘装置——风帘。此革新装置的原理和作用是以形成透明的“空气幕墙”将采煤司机工作区与采煤机截煤区分隔 ,阻止呼吸性粉尘向司机处扩散。在邢台矿务局葛泉煤矿 132 6综采工作面进行的现场试验表明 :该装置对呼吸性粉尘有较好的隔尘效果 ,平均隔尘效率为 72 %以上。     

液压支架结构疲劳动态可靠性评估方法

为保障煤矿井下采煤工作面安全生产,需要时刻掌握液压支架的可靠性情况,以便及时维护和保养,使液压支架可靠性维持在较高水平。基于应力-强度干涉理论,建立液压支架结构疲劳动态可靠性分析模型,并结合使用现场实测压力数据与液压支架生产企业再制造情况,对某常用液压支架进行动态可靠性评估。结果表明:该模型适用于对液压支架可靠性进行概率解释;综合机械化采煤工作过程中,顶板周期来压使液压支架承受的不稳定载荷服从双峰正态分布;用16Mn的P-S-N曲线代替Q460计算剩余疲劳强度,可以获得可靠度的保守数值。     

综掘面尘源位置对负压抽风口位置的影响

为探究综掘机配套抽风口位置对巷道除尘效果的影响,利用FLUENT软件建立综掘巷道相似几何模型,开展粉尘从不同尘源位置释放时,压入式通风系统和综掘机配套抽尘系统的流场及粉尘场模拟研究。结果表明:综掘工作面压入式通风系统的粉尘扩散范围在距工作面1～2 m处;综掘机配套抽尘口位置在距工作面1 m时的风流特征最利于除尘且此时各个尘源位置巷道内的粉尘均得到明显改善;当采用综掘机配套抽尘技术后,综掘工作面各个尘源释放粉尘时,巷道内的总体粉尘质量浓度都得到降低,平均除尘效率在80%以上,最高可达93%,可以很好地满足煤矿井下的降尘要求。     

滚筒设计参数与粉尘爆炸率关系的数学模型

综采工作面的粉尘主要是由采煤机截割煤炭而产生,螺旋滚筒作为采煤机的工作装置,直接与煤岩接触,参与落煤和装煤的过程,其结构参数、工作参数直接决定着机器工作时的产尘量大小,影响工作面的粉尘浓度。因此,笔者通过简化与假设,在粉尘检测数据的基础上,选取滚筒直径,螺旋头数,截线间距,每线齿数和切屑厚度为自变元,提出了工作面粉尘爆炸概率的确定方法,建立了滚筒设计参数与采煤工作面粉尘爆炸率之间关系的数学模型,为分析机械参数与安全之间的关系和影响、为合理地设计滚筒及其采煤机的参数、减小采煤工作面的粉尘、降低粉尘爆炸率、提高煤炭生产的安全提供理论依据。     

天井掘进通风风流形态及粉尘分布研究

以现场试验和模型实验对天井掘进时抽出式、压入式和混合式局部通风的风流结构及粉尘分布进行了研究。结果表明:压入式通风时约有10％的风量进入工作面;压入射流二次产尘强度为凿岩时的17％左右;现有的局部通风方法不可能使工作面粉尘浓度降到2mg/m~3以下;现行测尘方法不能准确反映工作面环境粉尘浓度。     

液压支架上自动喷雾装置的控制及应用

在综采工作面,特别是放顶煤综采工作面,由于采用液压支架增加了放顶煤的工序,工作面粉尘浓度大幅度上升,“支架防尘”成为综采工作面(包括放顶煤综采工作面)防尘的一个重要环节。目前,在综采工作面,“支架防尘”主要采取自动喷雾降尘措施。     

自动喷雾控制降尘装置及其在煤矿中的应用

随着煤矿机械化和自动化程度的提高,煤矿井下粉尘危害日趋严重。采煤工作面采煤机割煤时的瞬时粉尘浓度达5～6g/m~3,最高达10g/m~3以上;掘进工作面掘进机掘进时粉尘浓度达3～4g/m~3,最高达6g/m~3。粉尘严重污染作业环境,工人长期处于该环境下作业易患职业尘肺病。此外,还易引起煤与瓦斯爆炸,因此必须有效治理     

煤矿综采放顶煤工作面高浓度粉尘的综合防治

煤矿综采放顶煤工作面开采强度大、产尘尘源多、粉尘浓度高,因而对尘毒的治理难度大。为此,提出了治理的总体思路、防治方案并在几十个煤矿综采放顶煤工作面推广,取得了很好的效果。     

煤矿井下综釆综掘工作面粉尘控制

随着煤矿开采强度的增大,机械化水平的不断提高,粉尘的产生量也越来越大。综合机械化采煤工作面粉尘浓度高达3000～4000mg/m~3,个别甚至高达8000mg/m~3;有的放顶煤综采工作面粉尘浓度达上万毫克;综掘工作面粉尘浓度一般为1000～3000mg/m~3,有的高达6000mg/m~3。恶劣的环境,严重威胁着矿工的身体健康。据统计我国煤矿每年死于尘肺病的人数是其他事故的1.5倍。我国煤矿90％～93％的煤尘具有爆炸性,一旦引起瓦斯、煤尘爆炸,不但危及矿工人身安全,而且会严重破坏井下设施。这就需要我们研究适合于我国井下具体条件、除尘效果好的技术措施,从根本上改善我国煤矿井下环境。     

采煤工作面粉尘浓度分布及传感器的部署

为给煤矿井下采煤工作面上粉尘浓度传感器的安放位置提供理论依据,建立了回采工作面巷道几何模型,根据气体、尘粒运动方程和欧拉-拉格朗日方法中的离散相模型,采用Fluent软件仿真井下采煤工作面及回风巷粉尘浓度的分布情况.仿真结果表明:粉尘在司机后方10-20m 处粉尘浓度达到最大,在司机30m后趋于稳定,粉尘传感器应放置在回风巷距综采工作面的距离小于或等于10m的位置.     

基于量子遗传算法的液压支架喷雾效率的参数优化设计

为了提高综采工作面液压支架喷雾的降尘效率,通过分析影响支架喷雾降尘效率的因素,以支架喷雾效率最高为优化目标,利用量子遗传算法对喷嘴到产尘点距离,雾化角度,喷雾压力,喷嘴个数,喷嘴直径多参数进行优化。结果表明:液压支架的采煤机移动喷雾降尘效率增加了1306%,液压支架上的移架/放煤喷雾降尘效率增加了1333%。此研究对于支架喷雾降尘系统的设计,参数的合理选取有一定的参考价值。     

全岩巷综掘面粉尘防治技术

根据店坪煤矿+900m水平全岩巷综掘工作面的基本情况,确定了综掘工作面粉尘治理总体技术方案:采用高压外喷雾高效降尘,并控制粉尘向外扩散;采用涡流控尘装置高效控尘,防止粉尘向巷道后方扩散;采用除尘系统将掘进头的含尘风流吸入湿式旋流除尘器净化处理,排出洁净风流.     

采煤工作面粉尘状况与防尘工作重点

本文介绍了近几年来对我国部分煤矿采煤工作面粉尘状况的调查,测试和煤矿粉尘粒度分布分析结果。通过测试分析证明,不同煤种的煤被外部能量破碎时,它的产尘量、产生的粉尘的粒度分布及粉尘中呼吸性粉尘含量不同;各种煤直接破碎产生的粉尘和矿井空气的浮游粉尘的粒度分布均符合罗辛——拉姆勒(Rosin——Rammlar)分布规律;采用一般常规防尘措施(如煤体注水、洒水、喷雾降尘等),对粒度较粗的粉尘有一定降尘效果,可改善粉尘作业环境,而对工人身体健康影响较大的呼吸性粉尘降尘效果不显著,造成矿井浮游粉尘中呼吸性粉尘含量增加。为此,今后防尘工作重点应加强对呼吸性粉尘控制技术的研究,推广、应用对呼吸性粉尘除尘效率高的防尘措施,大幅度降低矿井中呼吸性粉尘.使煤矿尘肺病发病率有较大降低。     

职业病知识介绍

煤工尘肺 煤矿开采过程中会 产生大量粉尘,煤工尘 肺,就是矿工长期吸入 生产场所的粉尘的结 果。 煤矿工人除接触煤 尘外,还接触矽尘以及 煤矽混合粉尘。由于这 些粉尘的性质不同,尘 肺类型也不同。我国根 据工人接触粉尘的性质 来确定尘肺的类型。单 纯从事采煤作业的工 人,主要接触煤尘,所 患尘肺称煤工尘肺;单 纯从事岩石巷道掘进作 业的工人,主要接触岩石粉尘,所患尘肺称矽肺;既从事过岩石巷道掘进,又从事过采煤的混合工种工人,因为长期接触煤和岩石两种粉尘,所急尘肺称煤矽肺。肺结核是矽肺最常见的并发症,从矽肺死者尸体检查看,结核并…     

高压喷雾降尘技术在采煤机上的应用

80年代以来,随着我国煤矿机械化水平的不断提高,开采强度的不断增大,出现了许多高产、高效矿井,为煤矿带来了巨大的经济效益。但是,随之而来的粉尘产生量也急剧增加。据统计:采煤工作面采煤机割煤时的瞬时粉尘浓度达1000～3000mg/m~3,最高时达6000mg/m~3以上。粉尘的危害已严重地影响到矿井的安全生产和矿工的身体健康。因此,研究并解决机采工作面采煤机割煤时的粉尘问题,已成为迫在眉睫的首要任务。