基于水射流引射与干雾降尘技术的新型孔口除尘装置研发

为有效控制煤矿井下干式钻孔作业的粉尘污染问题,在分析干式钻孔产尘扩散特性的基础上,结合水射流负压引射与干雾降尘技术优势,设计研发了新型干式钻孔孔口除尘装置。通过理论分析与实验室试验研究了该装置各组件的具体结构和主要性能参数,并在杨柳煤矿顺层孔钻场开展了现场试验,实测了该装置的除尘效果。结果表明:新型孔口除尘装置由孔口集尘装置、水射流负压引射装置、干雾降尘装置三部分组成,分别具备尘源密闭、抽吸粉尘、捕集外溢粉尘等功能。水射流负压引射装置的工作水流量、抽吸量及引射系数均随工作水压的增大呈线性增大。气压0.70 MPa、水压0.18 MPa为单个干雾喷头的最佳工况参数,当干雾发生器挂载15个干雾喷头、干雾降尘装置距孔口1.2 m时,可实现对孔口全部漏尘点的雾场覆盖。新型孔口除尘装置现场应用后,钻机下风侧6 m和20m的全尘除尘率分别达到了88.9%和87.5%,取得了显著的除尘效果。     

煤层钻孔风力排粉水射流负压引射除尘装置的设计与应用

针对煤矿井下瓦斯抽采钻孔风力排粉施工过程中产生大量的粉尘问题,研究了钻孔孔口积尘、捕尘、消尘方法,引入中压水射流引射除尘技术,运用水射流负压理论、引射理论、射流泵理论,设计并制作了钻孔孔口除尘装置,在多个煤矿井下钻孔进行应用,结果表明全尘除尘率达80%以上,呼吸性粉尘除尘率达90%以上,可以显著地降低煤层钻孔风力排粉过程中产生的粉尘污染。     

煤矿液压支架放煤口负压除尘器的优化设计

为了提升安装于液压支架尾梁放煤口的负压除尘器的除尘能力,采用理论分析与计算机模拟相结合的方法对负压除尘器进行优化。确定了目标函数和需要优化的参数;建立了负压除尘器的三维模型并进行网格划分,运用Fluent分析软件进行数值模拟,得到了流场压力与速度的分布情况,求得除尘效果最佳时射流速度与引射筒直径的最佳组合参数,为负压除尘器的最佳设计方案提供了理论依据。     

水射流除尘风机在锚喷掘进中的应用

锚喷支护在井巷掘进中产生的高浓度粉尘 ,对安全生产和矿工身体健康带来危害。因此 ,必须加强对尘害的防治和治理。协庄煤矿在 - 85 0西大巷应用水射流除尘风机对锚喷掘进的一次尘源治理取得了较好的降尘效果。1　结构及工作原理1.1　水射流除尘风机的结构水射流除尘风机由高压引射装置、导风筒、供水管路组成 ,安装在局扇风筒的另一侧 ,距迎头 15～ 2 0m。如图 1。图 1　水射流除尘风机结构示意图1.2　水射流除尘风机的工作原理水射流除尘风机以高压水为动力 ,喷射出高速水射流 ,以高速水射流喷射形成负压 ,从而使空气流动。喷出的高速水雾…     

液压支架放煤口负压除尘器的结构设计及内部流场模拟研究

针对液压支架放煤时煤尘浓度高的问题,设计了一种安装于低位放顶煤液压支架尾梁的负压除尘器;结合液压支架的参数,确定了负压除尘器的安装位置,得到了负压除尘器的空间极限尺寸;结合实验室试验条件,选取不同的负压除尘器引射筒尺寸参数,分别建立了三维模型并进行网格划分;选取不同的射流速度参数,运用Fluent分析软件进行数值模拟,求得除尘效果最佳时射流速度与引射筒直径的最佳组合参数,为负压除尘器的进一步优化奠定了基础.     

液压支架负压除尘器引射筒内部流场特性研究

为了研究负压除尘器内部的流场特性和提高负压除尘器的除尘效率,分析了负压除尘器的除尘机理,讨论了负压除尘器引射筒内部影响除尘的因素。基于FLUENT软件搭建了负压除尘器流体模型,采用单一变量法对不同水压、喷嘴直径和喷嘴位置下的除尘器内部流场进行分析。得到负压除尘器的最佳参数:水压为12MPa,喷嘴直径为1.5mm,最佳喷嘴位置为距离集气罩端面400mm处。仿真结果对研究负压除尘器的除尘效率具有一定的参考价值,为负压除尘器的喷嘴结构设计提供依据。     

喷嘴角度对矿用引射除尘器的性能影响研究

为了探究喷嘴不同角度对矿用引射除尘器引射性能的影响,利用CFD软件对喷嘴不同角度下风流状态进行了数值分析。选用κ-ε模型给定相同边界条件下改变喷嘴角度,分别模拟得到流场状态、压力分布及引射风流大小等参数。分析模拟结果发现,当喷嘴倾斜角度为15°左右时,引射除尘器内部流线比较光滑、引射面压力分布最为均匀、引射风量最大,在相同的引射条件及边界条件下可以有效提高除尘效率和减少能量损失,有利于以后的现场试验和应用推广。     

煤层钻孔孔口除尘装置的设计与实验研究

针对煤矿瓦斯抽放干式钻孔施工过程中产生大量粉尘的问题,提出利用射流泵技术除尘的新思路,即运用有压水流从喷嘴以一定速度喷出引起负压场卷吸煤尘进入除尘器,并与水流混合后排出,进而达到除尘效果。为使除尘效果最优,研究了孔口除尘器的结构组成和工作原理,并设计了水射流除尘器的结构和尺寸;运用均匀设计法对影响水射流除尘器吸气量的相关参数进行研究,实验优化了水射流除尘器的运行参数和结构参数。通过模拟煤矿瓦斯抽放钻孔施工现场打钻情况对孔口除尘装置的除尘效率进行实验,结果表明,孔口除尘装置除尘效率达到95%以上,能够显著降低煤矿干式钻孔过程中产生的粉尘污染。     

引射孔倾角与孔径对钻头体反循环形成影响的仿真分析与实验研究

介绍了引射装置的工作原理及其在反循环取心钻头体上的应用，运用FLUENT流体工程仿真软件分别对不同倾角与不同直径引射孔内部形成的负压进行模拟，得到对应压力分布云图与数值，并根据所得结论制造出带有不同角度和不同孔径的引射装置，在实验室进行试验研究，所得数据与仿真结果比较，二者基本吻合，说明运用仿真技术对引射结构进行优化设计是可靠的，并且过程简单，与过去常用的经验法与试验法相比，成本低，周期短，结论更准确。     

顺层钻孔高压水射流负压除尘装备的应用

针对目前国内煤层钻孔风力排渣所用除尘设备的不足之处,研制开发了新型实用的顺层钻孔高压水射流负压除尘装备。通过井下煤层钻孔施工时的实际应用,证明该装备具有投资少、作用区域广、易控制、效果好等特点,呼吸性粉尘除尘效率达到90%以上。     

高压水射流条件下钻孔喷孔防治研究

通过现场进行高压水射流石门快速揭煤试验,发现该条件下钻孔喷孔具有喷孔强度大、喷孔频繁、喷孔突然的特征。根据高压水射流穿层钻孔喷孔特征,进行了该条件下钻孔喷孔防治装备及工艺的研究,研制加工了一套钻、抽、排一体化装置,在现场的试验过程中取得了很好的试验效果。     

喷嘴结构参数对射流流场影响的仿真与研究

基于Fluent软件平台,在边界条件及初始条件不变的情况下,用单因素法研究影响锥直形喷嘴射流流场的因素。由仿真结果可知:收缩角、长径比、收缩段长度以及喷嘴的直径都对射流的流场有重要影响。     

环形射流泵射流附壁效应与自吸性能的实验研究

在 大面积比环 形射流泵 中会发生 高速射流的 附壁流动, 影响射流 泵的自吸 性能的发 挥,本文通过实验,研究了射流附壁效应与环形射流泵自吸性能 及射流泵各结构参数之间的关系。     

旋喷成桩新技术——振孔旋喷

该文阐述了振孔旋喷工艺设备的结构原理、适用范围,并结合工程实例说明了应用情况。     

水射流切削碎岩技术

水射流虽是很细的喷流，但是，单位面积上的加工能量却是极大的，在水射流中加入相应的磨料，形成水喷砂流，则喷砂切削碎岩的实用性就更强了。     

气流粉碎设备的发展

介绍了目前气流粉碎设备发展的基本情况,并且对几种机型的性能进行了评价。分析了影响工艺性能的几个工艺参数,提出我国气流粉碎设备的发展方向。     

冰粒磨料射流系统设计

冰粒磨料射流是一项绿色的清洗技术。它将低温技术和水射流技术相结合,其显著优点:连续提供冰粒,一旦清洗完毕,冰粒立即融化排走,避免了磨料的回收和处理。基于过冷水动态制冰的原理,建立一套冰粒磨料射流系统,对相关设备进行选型和设计。     

前混合原理用于井下便携式水射流切割机设计中的特点分析

通过对前混合和后混合磨料射流能量传递过程和切割过程的分析,得出了前混合和后混合磨料射流切割能力的数学关系。通过前混合和后混合磨料射流切割的实验验证了其方程结果。得出了在相同输入条件下前混合磨料射流的切割能力是后混合的10倍以上的结果。     

水射流辅助刀具破碎岩石机理及射流位置的研究

虽然许多人对水射流辅助机械刀具破岩作过研究,并宣称已取得一些成果．但至今为止,很少见到投入生产使用的大面积破岩的水射流机械．有些研究人员虽然作过半工业或工业试验。但最后却停止了研究,一个重要原因是水射流相对于刀具的位置确定不恰当、当水射流垂直布置在刀具周围时．水射流必须起着为刀具在岩石上开槽及进入岩石裂隙冲走岩石碎块的作用。