高压喷雾降尘物理过程的探索

在煤矿生产中,粉尘就像一把"无形的刀子"威胁着矿工的身体健康及生命,因此,防尘问题就显得越来越迫切了,但一般的低压喷雾洒水降尘效果都不超过80%左右;如果采用高压喷雾降尘,从捕捉呼吸性粉尘的效果看,高压喷雾比一般喷雾洒水系统空气中含尘可减少70-80%,那么为什么高压喷雾能增加降尘效果呢?本文着重对高压喷雾降尘的物理过程进行探索.     

链斗卸车机的喷水降尘

目前武钢陆运矿石,主要由二级厂工业港用卸车设备──链斗卸车机接卸。该机在卸矿石作业过程中,由于无除尘装置而致粉尘飞扬,作业环境污染严重。为了消除粉尘污染,武钢工业港对链斗卸车机进行了技术改造。 国内一般链斗卸车机防尘普遍采用洒水降尘法和卦闭式防尘法。前者是对满载的车皮在卸车前进行洒水,投资大,受水源限制,洒水渗透性差,降尘效果不明显。而后者是被动的防尘方法,防尘效果也不佳。经多次深入现场考察和征求操作人员意见,我们决定采用喷水降尘方式,即在链斗卸车机作业时边作业边喷水降尘的办法。这种装置制作安装简单,工程量…     

一种新型组合式喷雾降尘装置流场及雾化特性试验研究

喷雾降尘是工业粉尘治理的常规技术手段,传统喷雾降尘技术存在降尘效率低、耗水量大及无法实现远距离降尘等缺陷。通过提出一种新型组合式喷雾降尘装置,并基于自行设计的气水喷雾试验平台,对该新型装置气流场分布规律、雾化粒度的空间分布规律以及相关影响因素开展试验研究。结果显示：组合式喷雾降尘装置能够将喷雾吹送至较远的降尘区域,实现远距离降尘,且装置尾部可抽吸周围含尘气体,与雾滴一并喷出,达到二次降尘效果;随着供气压力的增加,组合式喷雾降尘装置的喷雾速度呈幂函数形式增大,随着与喷口处距离的增加,装置喷雾速度自出口沿下游呈指数函数形式衰减;负压随着供气压力的增大而增大,装置尾部产生的吸气量随供气压力的增加而不断增大;随着供气压力的增加,装置的射程不断增大,增大供水压力对装置射程的提升较小;雾滴粒径随着供气压力的增加呈先增大后减小的趋势,且沿轴线方向上的不同位置的雾滴粒径呈相同的变化规律;当供气压力一定时,装置的雾滴粒径随供水压力的增加而减小。综合考虑,组合式喷雾降尘装置在现场应用时,供气压力和供水压力分别为0.4 MPa和2.0 MPa时较为合理。     

关于煤矿防尘供水系统几个问题的讨论

现阶段我国煤矿的防尘措施仍以水为主要手段,这就要求矿井有个完善合理的供水系统,它是防尘工作的基础。供水量、供水压力、输水管径和储水池高差是一个防尘系统的重要参数,在设计矿井防尘系统时应认真进行计算。一、矿井防尘系统的分类 1.以供水动力分类 (1)动压供水系统。以水泵为动力,将水压入输水管路,克服沿途阻力,将水送到各防尘地点。这种供水方式比较灵活,但耗电量大,占用设备多,供水不可靠。 (2)静压供水系统。利用储水池高差产生的压力将水压入输水管道,克服沿途阻力,将水送到各防尘地点。这种供水方式供水稳定,节省电能,便于管理,成本较低。     

煤矿井下喷雾降尘影响因素的试验研究

为提高煤矿井下喷雾降尘效率和改善作业环境,研究相关影响因素与降尘效果间的关系.基于自行设计的喷雾降尘试验系统,采用粉尘质量浓度测定仪对井下常用的螺旋形压力喷嘴在不同喷雾压力、喷嘴直径、风流粉尘质量浓度及巷道风速下的降尘效果进行了系统的测定.结果表明,1)随喷雾压力增加,全尘和呼吸性粉尘的降尘效率均不断增加;但当喷雾压力增加至8 MPa后,继续提高喷雾压力,降尘效率的提高不明显.2)在相同喷雾压力下,随喷嘴直径增加,全尘降尘效率不断增加;而呼吸性粉尘降尘效率先增加后减小,在喷嘴直径为1.5 mm时达到最大值.在耗水量相同的情况下,随喷嘴直径增加,全尘和呼吸性粉尘降尘效率均下降.3)在井下喷雾降尘中,当耗水量不受限制时,为同时确保全尘和呼吸性粉尘的降尘效率,选择直径为1.5mm的喷嘴较为合适;当耗水量受限制时,宜选择直径为1.2mm的喷嘴.4)随风流粉尘质量浓度增加,全尘和呼吸性粉尘的降尘效率均有所提高.5)随巷道风速增加,全尘和呼吸性粉尘的降尘效率均呈现一定程度的下降,且巷道风速对呼吸性粉尘的影响更为明显.对于煤矿井下喷雾降尘,工作面风速对全尘降尘效率的影响并不明显,但对呼吸性粉尘降尘效率有较大的影响.     

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。     

对选矿厂防尘工作中几个技术问题的探讨

邯邢冶金矿山局现有6个选矿厂,共有粉尘应测点139个,1986年粉尘浓度合格率达83.98％,取得了比较明显的防尘效果.本文试就选矿厂防尘工作的几个技术问题进行一些探讨,供同行参考。当前,我局选厂防尘采用的技术措施,主要是喷雾洒水和密闭抽风除尘(机械除尘系统),存在的主要问题有:(1)直接向矿石喷雾洒水,水量难以控制,水多了,皮带粘矿、打滑,水少了,抑尘效果差。此外,喷雾洒水和湿式除尘器的防冻问题也没有解决。(2)密闭抽风除尘系统中的密闭罩或集尘罩,为了便于生产上使用,往往做成敞口或半敞口罩,但收尘效果不理想,如果采用整体焊接的全密闭罩,又不便于生产操作和设备检修。(3)防尘工作的着眼点放在粉尘产生后的除尘,面对改进工艺设施,减少粉尘的产生,考虑较少。     

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。     

土壤重金属污染治理过程开放性粉尘控制技术

以开放性粉尘为研究对象,对重金属污染土壤产生粉尘的原因进行实验,明确了被重金属污染土壤的粉尘在堆料阶段和取料阶段的具体扩散状况,进而提出了一项以抑制粉尘逸散为目的的荷电喷雾降尘技术。并通过对该项降尘技术的喷雾压力测试和荷电电压测试,来检测该技术在不同喷雾压力和荷电电压环境下的使用效果。最终的测试结果表明:通过设置静电场使雾滴荷电,可以显著提升喷雾的降尘效率,且荷电喷雾对粉尘的降尘效率会随着喷雾压力的增加而增大,但喷雾压力和荷电压力在上升的过程中,降尘的效率会逐渐降低。     

喷嘴直径对降尘效果影响的试验研究

为提高喷雾降尘效率,以改善作业环境,有必要研究喷嘴直径与降尘效果间的关系。基于自行设计的喷雾降尘试验系统,采用马尔文实时高速喷雾粒度分析仪、高速摄像仪及粉尘浓度测定仪对不同直径喷嘴的雾化特性参数和降尘效率进行测定。结果表明,在相同喷雾压力下,随着喷嘴直径的增大,全尘降尘效率持续增加,而呼吸性粉尘降尘效率先增加后减小,并在喷嘴直径为1.5 mm时达到最大值;在耗水量相同的情况下,随着喷嘴直径的增大,全尘和呼吸性粉尘降尘效率均下降。在井下喷雾降尘中,当耗水量不受限制时,为同时确保全尘和呼吸性粉尘降尘效率,宜选择直径为1.5 mm的喷嘴;当耗水量受限制时,宜选择直径为1.2 mm的喷嘴。     

土壤重金属污染治理过程开放性粉尘控制技术

以开放性粉尘为研究对象,对重金属污染土壤产生粉尘的原因进行实验,明确了被重金属污染土壤的粉尘在堆料阶段和取料阶段的具体扩散状况,进而提出了一项以抑制粉尘逸散为目的的荷电喷雾降尘技术。并通过对该项降尘技术的喷雾压力测试和荷电电压测试,来检测该技术在不同喷雾压力和荷电电压环境下的使用效果。最终的测试结果表明:通过设置静电场使雾滴荷电,可以显著提升喷雾的降尘效率,且荷电喷雾对粉尘的降尘效率会随着喷雾压力的增加而增大,但喷雾压力和荷电压力在上升的过程中,降尘的效率会逐渐降低。     

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。     

刮板运输机自动喷雾装置

刮板运输机自动喷雾装置是安装在机头槽上的一种自动降尘设施。马田煤矿使用这种装置在转载点上喷雾洒水以来,大幅度地降低了转载点的粉尘浓度,正常使用时粉尘浓度达到国家卫生标准。本装置重量轻,体积小,降尘效果好,喷水量和喷雾时间能自动控制,安装、维护都很方便。     

煤矿综采液压支架架间自动喷雾探讨

对综采工作面支架降柱前移时采用架间自动喷雾降尘措施的喷嘴布置方式、喷雾参数的选择、系统控制方式、系统安装方式及安装方法进行了探索,并介绍了该项防尘措施在潘一矿的应用效果。     

煤矿综采液压支架架间自动喷雾探讨

对综采工作面支架降柱前移时采用架间自动喷雾降尘措施的喷雾布置方式，喷雾参数的选择系统控制方式系统安装方式及安装方法进行了探索，并介绍了该项防尘措施在潘－矿的应用效果。     

喷雾降尘效率及喷雾参数匹配研究

采用压力型雾化喷嘴沉降煤矿粉尘简单实用。为了更好地利用喷雾技术高效沉降作业场所的粉尘,采用理论分析的方法得到水雾粒度与水压力之间的关系曲线,进一步得到喷雾降尘效率与水压力之间的关系曲线,并在煤矿井下进行试验验证。从而得出高效沉降粉尘应该用小口径喷嘴和较高的喷雾压力,但应限制在10MPa以下,超过该限值,降尘率提高甚微。2MPa以下的喷雾压力,降尘效率超不过50%,对水资源是一种浪费。当限定喷雾系统的水量消耗时,应采取减小喷嘴口径或减少喷嘴数量的方法获得较高的喷雾压力,从而获得较高的降尘效率。     

煤巷综掘面喷雾用化学降尘剂的试验研究与应用

为了改善现有喷雾降尘技术的防尘效果,提高喷雾沉降粉尘的能力,针对焦煤更难与清水结合沉降的问题,以脂肪醇硫酸钠盐(SDS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)、十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)、椰油酰氨基丙基甜菜碱(CAB-35)为原料,以三交河煤矿焦煤为试验煤样,首先通过表面活性剂单体溶液的沉降试验,考虑多方面因素,确定复配溶液的质量分数为0.5%;再利用两两复配原则,对复配溶液的表面张力、成膜时间及抗蒸发性等性能进行了测定,并结合沉降试验,最终确定了AES与CAB-35两种试剂组成的高效喷雾用化学降尘剂,其表面张力为22.4 mN/m,成膜时间短,具有较好的保水性能。并进行了现场应用,与在喷雾系统中未添加该降尘剂相比,其平均降尘率提高了16%以上。     

井下高压静电除尘试验

目前,井下一般是采取喷雾洒水和湿式凿岩的方法来抑制和捕捉粉尘,这些方法对5微米以上的粉尘降尘效果较好,但对于5微米以下的微细粉尘降尘效果较差。从卫生学的观点看,这些微细粉尘对人危害较大,因此,采用抑制和捕捉微细粉尘效果较好的     

X形旋流压力喷嘴质量中值直径预测模型

X形旋流压力喷嘴是喷雾降尘常用的一类喷嘴,喷嘴雾滴粒径是重要参数.为了更好地指导喷雾降尘过程中喷嘴的选型,对工业现场常用的6种X形旋流压力喷嘴展开了雾化参数试验研究.通过试验获得了喷嘴水流量、雾化角和喷嘴MMD实测数据,结果表明,X形旋流压力喷嘴MMD随供水压力增大而减小,随喷嘴出口直径增大而增大.在此基础上,根据已有的压力喷嘴MMD经验公式,采用多元非线性回归的方法,建立了 X形旋流压力喷嘴MMD预测模型.经试验验证,模型预测值与试验值变化规律一致且平均相对误差仅约7％.所建立的预测模型可用于该类喷嘴MMD的理论预测,指导喷雾降尘工程应用中喷嘴的选型.     

压风水力喷雾降尘

压风水力喷雾降尘,是压风与压水一起从喷嘴喷出,形成高密度雾滴的一项矿山降尘技术。苏联七十年代开始推广,现正被作为常规防尘技术手段。卡垃干达矿区煤层的平均产尘能力达 20毫克/焦耳,应用这一技术十年,采掘工作面内的粉尘浓度降低一半,从而使尘肺发病人数减少 75%。 经对除、降尘器之外的其它防尘手段典型评价试验证明:对不同的采煤机型、不同的截割牵引速度,在任何风速下,这一技术措施均比其它措施效果好。如回采工作面的粉尘浓度约为煤体注水时的20%、普通喷雾时的30%,为煤体注水加普通喷雾时的60%。当压风水力喷雾作面,当长度大于200…