綜掘工作面封閉式除塵系統(tǒng)的研究與應(yīng)用.pdf

1、由于綜掘工作面的產(chǎn)塵量較大，遠遠超過《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，因此，從保護現(xiàn)場作業(yè)人員職業(yè)安全健康以及企業(yè)安全生產(chǎn)的角度考慮，必須將綜掘工作面的粉塵濃度控制在可允許的范圍以內(nèi)。本文采用理論分析、數(shù)值模擬、實驗測試及現(xiàn)場應(yīng)用相結(jié)合的方法，提出了綜掘工作面封閉式除塵系統(tǒng)，經(jīng)現(xiàn)場應(yīng)用取得了較好的降塵效果。
　　建立了單相風流的三維k-ε紊流模型和雙相的氣相湍流—粉塵顆粒相湍流k-ε-Θ-kp模型，采用混合差分格式和基于同位網(wǎng)格的SIMPL

2、E算法作為氣體-粉塵顆粒兩相流的數(shù)值解法，并利用ANSYS FLUENT軟件對綜掘工作面采用單一和附壁風筒壓抽混合式通風系統(tǒng)的風流場及粉塵流場進行了數(shù)值模擬，得出了采用封閉式控塵系統(tǒng)前后綜掘面風流場及粉塵流場的變化規(guī)律，為綜掘工作面封閉式除塵系統(tǒng)的研究提供了理論基礎(chǔ)。
　　研究分析了噴嘴的霧化機理和噴霧降塵機理，并利用自行設(shè)計、制造的實驗裝置在模擬綜掘工作面真實風速的情況下進行了噴嘴霧化特性實驗和噴霧降塵實驗，通過對實驗數(shù)據(jù)的分析

3、，確定了各種噴嘴所成霧場的霧滴粒徑及霧流結(jié)構(gòu)在不同壓力、風速等條件下的規(guī)律，得出不同粒徑霧滴與之捕獲的煤塵粒徑的對應(yīng)關(guān)系為△D≈0.12·D無塵液滴，并根據(jù)實驗結(jié)果和綜掘機尺寸確定孔徑分別為1.6mm和2.4mm且含X形導流芯的廣角旋口的1＃和3#混合式噴嘴為綜掘機外噴霧降塵裝置噴嘴，供水壓力為4MPa。
　　根據(jù)高莊煤礦3下506運輸巷綜掘工作面的生產(chǎn)狀況、產(chǎn)塵特點、粉塵分布規(guī)律及綜掘機外噴霧降塵裝置的噴嘴選型、噴霧壓力等情況，