矿井通风阻力简易测定方法—相对静压法

矿井通风阻力及其分布是了解和改善矿井通风状况所必需的重要数据之一。当前,矿井通风阻力测定主要是采用压差计法,这种方法需要人员多,时间长,因而影响了测定工作的开展。为此,我们研究用测定相对静压的方法来测定矿井通风阻力及其分布,取得了良好的效果。该法简便易行,1～2人即可进行测定,并基本上能满足精度要求。同时也给实现通风监测和自动控制提供了条件。相对静压是指风筒或井巷内某一点的空气压力(静压)与其外部空气压力的差值。如果外部的空气压力等于该处的正常大气压     

百米漏风率的概念与漏风率的计算

人们经常用百米漏风率来衡量局部通风风筒的漏风情况,但是有的往往把风筒的平均百米漏风率与一百米风筒的漏风率两者混淆起来,这就产生许多错误。例如按百米漏风率为10％推算200米的漏风率为20％,500米的漏风率为50％,那么1000米的漏风率就是100％,风完全漏完了,如果风筒长1100米,岂不出现漏风率为110％的错误了吗。再如,有的在测定风筒的百米漏风率时,用风筒全长的百米数去除风筒的总漏风率,得出风筒的百米漏风     

局部通风掘进巷道风筒综合换热系数确定方法研究

在矿井风流与围岩热湿交换理论的基础上,对局部通风掘进巷道内风流与风筒内风流的热量交换过程进行了研究,提出了通过现场测定巷道内的风流温度、湿度、大气压力、风量和风筒内风流温度等参数来计算风筒综合换热系数的方法.并在平顶山煤矿现场进行了实测,通过对实测计算结果的回归分析,得出了确定风筒综合换热系数的计算公式.研究表明,通过计算巷道内平均风速可以获得风筒综合换热系数.     

大断面掘进压入式风筒最佳高度的数值模拟

为了确定大断面掘进工作面压入式风筒的最佳安设高度,采用数值模拟方法分别模拟了风筒中心距底板6 m、4.5 m、3 m、2 m以及风筒安设于洞室顶部时,通风20 min后爆破炮烟(CO)的稀释效果,并求解了各种风筒布置情况下不同断面的通风死区比例。结果表明,通风排烟效果最差的情况为风筒固定于侧帮距底板6 m时,其次为风筒固定于侧帮距底板4.5 m时,再次为风筒固定于顶部中央时,风筒固定于侧帮距底板2 m时CO在巷道内的呼吸带高度沿程浓度分布与风筒距底板3 m时差别不大,但风筒中心距底板2 m时容易造成掘进工作面上隅角炮烟和粉尘的积聚。因此,大断面掘进工作面压入风筒最佳安设高度为3 m。     

轻便新颖的水射流除尘风机

近年来,我国引进和制造了许多掘进机组,但是与之配套的除尘设备,由于体积大、笨重,不能适应我国目前的生产技术条件要求。淮南矿务局潘集一矿研制的PSCF水射流除尘风机较好地解决了这一问题。 水射流除尘风机,是采用高速水射流在导风管中(风筒)形成高速运动的水雾,有效地捕捉粉尘并形成负压,既除尘又通风一举两得的好方法。含尘雾滴经过滤网后,粉尘便从气流中分离出来,从而达到净化空气的目的。 当动力源-压力泵(水泵)工作压力在1.5～3.5兆帕(15～35公斤),额定流量为每分钟100毫升(配备电机功率 7.5瓩、转速1450转/分)时,每分钟可处理90～…     

综掘面风幕集尘除尘系统的参数优化与数值模拟

针对目前井下综掘面粉尘治理难的问题,研制了一种新型风幕集尘除尘系统。其中风幕风机的风速、除尘风筒的结构尺寸及出口压力是影响整个系统集尘除尘效果的决定性因素。为使风幕集尘除尘系统的防治粉尘效果达到最优,通过计算流体力学FLUENT软件,分析风幕风机风速、除尘风筒直径及出口压力改变的条件下风机的表面空气流线以及粉尘颗粒轨迹。得到风机风速、除尘风筒的直径及出口压力对整个系统集尘除尘效果影响的规律。结果表明:单方面增加风幕风机的风速或出口压力时,系统的集尘除尘效果在一定范围内可以变好,但是超过一定范围之后,风速的增加或者出口压力的增大反而使系统集尘除尘效果变差;在其他条件不变的情况下,除尘风筒直径越大系统集尘除尘效果越好。     

矿用耐崩风筒在掘进迎头的性能研究

进行矿用风筒现场应用的实际性能实验，可以全面直观的检验风筒的通风性能和抗炮崩能力，对于风筒产品的质量考核和掘进迎头的通风安全具有重要意义。本文针对新型Kevlar耐崩风筒，研究矿用风筒性能的判定指标和检测方法，并在全岩巷道掘进工作面、半煤岩巷道掘进工作面以及全煤巷道掘进工作面进行Kevlar风筒现场应用实验，与我国目前矿山普遍使用的玻纤布风筒的现场应用进行对比，从物理机械强度、通风性能以及掘进成本等方面分析Kevlar耐崩风筒的实际性能，研究Kevlar风筒替代玻纤布风筒的可行性。经过现场应用的实验和检验，Kevlar风筒比目前国内应用的玻纤布风筒性能优越，具有经济、安全、耐用、便捷的特点。     

煤巷掘进过程中粉尘浓度影响因素分析

为了掌握煤巷掘进过程中粉尘浓度变化的影响因素,根据气固两相流理论,针对矿井掘进工作面的特点,采用计算流体力学的离散相模型（DPM）考察了掘进巷道风速、风筒直径、风筒出风口到掘进工作面距离以及风筒的悬挂高度对粉尘浓度变化的影响。结果发现：当掘进巷道风速为0.25-4 m/s时,提高巷道内的通风风速,可以降低巷道内的粉尘浓度,缩短呼吸性粉尘浓度达到稳定的时间,减小工作面粉尘的危害;有利于通风除尘的风筒相关参数为风筒直径0.4-0.6 m、风筒出风口到掘进工作面距离6-7 m、风筒悬挂高度2.0-2.2 m。     

新型局部通风装置

由于风筒中的阻力损失与流速的平方成正比,与风筒直径的五次方成反比,所以,满足大风量要求的风筒,其直径必须扩大。目前,高效率局部通风机的风筒直径一般在1.0～1.6m,风机出口的最大风压为8000Pa。但是,风筒直径超过1m时,由于风筒重量增大,给风筒连接工作带来了一定的困难;若缩短风筒长度,又必然会增加连接次数,从而带来较大的漏风损失。因此,威斯     

基于CFD的高海拔矿山掘进面通风增氧方案优化

以海拔3 400 m金属矿山为例,基于CFD模拟软件,以矿山巷道内原有氧气质量分数提高5%为目标,设计正交试验,在“长压短抽”通风方式下,优化压入风筒放置高度,分析压入风筒与掘进面距离、供氧管与压入风筒出口水平距离、抽压比3个因素对氧气质量及分布规律的影响。研究结果表明:压入风筒、抽出风筒距掘进面分别为12,3 m,供氧管与压入风筒出口水平距离为6 m,抽压比为0.8时,氧气质量分数提高5%且分布情况达到最佳状态;对氧气分布影响最大的因素为压入风筒出口与掘进工作面的距离,在设置管道布置方案时应重点考虑。     

风筒漏风及局部通风系统的设计

漏风风筒可看作是风流沿着风筒流动和通过漏风通道流动的串并联组合体,用BASIC语言编制的程序能解决这类计算问题。其计算结果与常用方法之间的比较,在1951年Holdsworth及他的同事撰写的论文“风流在均布漏风风筒中的流动”(British JournaI of Applied physics, Vol.2)中有中肯的叙述。由于计算是很麻烦的,因此,作者提出另一种可快速评价的图解法。     

风筒位置对掘进巷道流场影响的PIV实验*

为探究风筒位置对掘进巷道风流分布规律的影响,利用Fluent软件确定出实验模型内流体进入“第二自模区”的临界风速,保证实验模型与实际巷道的流动相似,采用粒子图像测速仪（PIV）对压、抽风筒距迎头不同距离下的前压后抽式通风流场进行测量。实验结果表明:抽风筒距巷道迎头距离的改变对迎头处流场影响较小,涡流中心位置也不会发生改变,当抽风筒距迎头距离大于4.5S,回流区的风流充分发展,流动较为平缓。压风筒距巷道迎头距离的改变对迎头处流场和涡流影响较大,当压风筒距迎头距离大于3S,涡流中心位置向远离迎头的方向移动,涡流区域逐渐扩大。基于相似理论的PIV实验结果可为矿井掘进巷道通风工作提供一定参考。     

工作场所空气中氯化铵的分光光度测定方法研究

为了建立工作场所空气中氯化铵的分光光度测定方法,通过在工作场所空气中的氯化铵用混合纤维滤膜（MCE）采集,用去离子水洗脱后,加入纳氏试剂,于420nm波长下测量吸光度,测定铵根离子含量。结果发现, 该法线性范围为00-50 μg/ml ,相关系数（r）=09995。方法的加标回收率为960%-982%,批内和批间精密度均<5%。定量下限为020μg/ml,最低定量浓度为052mg/m3（换算成氯化铵,以采集30L空气样品计算）。样品在室温下至少可保存14天。研究表明, 该方法操作简便,精密度、准确度、洗脱效率及样品稳定性均满足职业卫生标准制定指南要求,适用于工作场所空气中氯化铵浓度测定。     

水浴除尘器

山西淮海机械厂原有的喷砂机老式除尘设备除尘效果极差,只能达50%左右。现采用水浴除尘,除尘效果好,除尘效率达95%。其结构、原理如下: 结构:见图,主要由容水26立方米的水池、通喷砂机的风筒、通抽风机的风筒、流量 40,000米3/时的抽风机(压力200毫米水银柱)、40千瓦电动机等组成。除尘管风筒与进尘管中心距离为600—800毫米。 原理:通喷砂机的风管口距水池面20毫米,通抽风机的风管口距水池面为20毫米,四周与外隔绝。当抽风机启动后开始抽风时,从喷砂机风管口到除尘风管形成通路。由于抽风机流量大,吸力大,因此,使水形成波浪。当砂尘被吸出…     

局部通风风筒直径的选择

应用局部通风提高掘进工作面空气质量是非常普遍的,局部通风的通风效果和经济性与风筒的选择密切相关.从风筒的购置费用、通过风筒局部通风消耗的电费及风筒日常的安装维护费用等最低经济条件下,定量分析了使用经济风筒直径在局部通风系统中的优点,并且得出了经济风筒直径计算式.通过实例验证了经济风筒直径计算式的正确性,获得了工作面所需风量与经济风筒直径的关系.在独头巷道的断面尺寸允许条件下,尽可能采用经济风筒直径进行局部通风,能降低通风能耗、提高风量,达到较好的通风效果.     

局扇通风系统的优化设计

在巷道掘进过程中,局扇通风是最常见的通风方式之一。在满足所需风量的条件下,风筒和动力设备是相互制约的。风筒直径大,气流阻力较小,但风筒成本高;反之,气流阻力较大,通风耗电大。可见,衡量局扇通风的经济性,需综合考虑通风设备费和耗电费。目前,局扇通风设计普遍是凭经验选定风筒直径,然后根据相应风筒风阻来选择风机。此法的主要问题就在于没有把风筒和动力设备结合起来考虑,采用的风筒直径不能保证通风的经济性。另外,现有局     

圆盘式发尘装置发尘稳定性的研究

发尘稳定性是指实验风筒或发尘柜中,人工发尘的粉尘浓度能在一定的误差范围内保持恒定。发尘的稳定性是准确地进行各种测定的必要条件,也是衡量发尘装置性能的主要指标之一。发尘稳定性主要取决于发尘装置的结构形式、合理的参数以及正确的操作方法,也与实验用粉尘的状态有关。     

冲击波自动控制开停局扇

我矿井下局扇外接的导风筒都是胶质的,如果放炮时先开动风机,冲击波就会破坏导风筒。因此,只能在炮响后,通风工冒着炮烟冲进去开动局扇进行通风,经常发生炮烟中毒事故。又因一次启动运行风机,胶质风筒突然扩张,尾部振动很大,极易把导风筒撕裂。为了实现井下局扇自动开停,我     

综掘工作面压入式风筒出口有效距离研究

综掘工作面是井下粉尘的重要污染场所。对压入式通风综掘工作面而言,压入式风筒出口距掘进头的距离是一个非常重要的工况参数。如何在有效距离范围内提高减尘率也是一项值得研究的工作。采用气固两相流数学模型来研究掘进工作面的粉尘运移规律,采用基于欧拉-拉格朗日法的离散型模型(DPM)模拟粉尘在气场中的运动。采用三维立体模式,借助流体力学软件Fluent对综掘工作面压入式风筒出口距掘进头不同距离时的粉尘运移规律进行数值模拟。综合分析风筒出口距掘进头不同距离时的风速云图和粉尘粒子轨迹及其逃逸统计后发现,在风筒出口风速为12 m/s时,风筒出口距掘进头距离在5~10 m较合适,排尘效果较好;而综掘机安装上挡尘板后,风筒出口距掘进头距离在5~8 m较合适,且同距离情况下,运移到司机处的粉尘粒子较之前明显减少,控尘效果较好。现场应用结果表明,当压入式风筒出口距工作面煤壁距离为6.0~8.5 m时,安装挡尘板后综掘机司机处的粉尘质量浓度减尘率达21%,效果良好。     

实验风筒中粉尘分布均匀性的研究

在实验风筒某一断面上进行粉尘浓度测定时,通常只测定该断面上一个点的浓度,也就是测定中心点的浓度来代表全断面的浓度,并以此表示风流中的粉尘含量。若断面上各点浓度分布不均匀,将给测定和计算结果带来很大误差。所以,粉尘均匀分布是粉尘实验研究的基本条件之一。