基于ANSYS CFX的水射流负压引射除尘装备数值模拟

水射流负压引射集尘装备研制过程中,通过建立水射流负压引射集尘装备的数学模型、几何模型,利用ANSYS CFX数值模拟软件对水射流负压除尘装置进行参数优化,并进行了12组数值模拟。该除尘装置在中国平煤神马集团、郑煤集团的12家煤矿得到了应用,效果良好。     

钻孔水射流综合除尘装置在“三软”煤层的应用

为了解决煤层瓦斯抽放钻孔施工期间煤尘问题,采用钻口密封、煤尘二级分离和去除技术捕获三软煤层钻进作业期间的扬尘。一级煤尘处理系统采用惯性、湿式除尘等综合技术分离大颗粒煤尘;微尘和瓦斯通过水射流引导进入二级除尘系统,在水射流作用下被二级除尘系统捕获。该技术装备现场应用后平均除尘率达到91%。结果表明水射流综合除尘技术在三软煤层钻进期间能较好的起到捕获煤尘的作用。     

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。     

水射流负压钻孔除尘技术的应用

煤尘是煤矿生产过程中不可避免的产物,高浓度煤尘的存在给煤矿的安全生产造成严重的威胁。随着矿井采掘深度的不断增加,瓦斯综合治理钻孔工程量不断加大,钻孔施工过程中的煤尘已成为矿井综合防尘的防治重点。利用水射流负压理论研制的水射流负压钻孔除尘装置可有效消除风力排粉钻孔钻进时产生的粉尘,并已在平顶山矿区得到推广应用。     

采煤机机载喷雾引射除尘装置的设计及应用

针对高煤公司井下采煤机截煤过程中,其机面与摇臂根部区域粉尘浓度过高,危害较大情况,设计了一种基于喷雾引射管的喷雾除尘装置,并探索了影响管实际引射风量大小的因素。应用结果表明：机载喷雾引射除尘装置能有效降低采煤机顺风和逆风区域的粉尘浓度,对比之前呼尘平均降尘率达59.58%,大幅度提高除尘效率。     

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。     

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。     

煤矿风井排风口除尘装置除尘效率的数值模拟

在某矿风井排风口安装了惯性重力除尘装置,安装该装置后,周围的环境得到大大的改善.运用数值模拟的方法计算该除尘装置的除尘效率.结果表明:该惯性重力除尘器的导风口处,从上至下气流速度逐渐减小,增加最下部导风口的面积,可以增大对小粒径颗粒的捕集量;在该惯性重力除尘器中,颗粒浓度最大的地方是在扩散塔外圆弧面附近,在紧连外圆弧面一侧的导流叶片中,最低的导流叶片出口处,颗粒的浓度很大;随着颗粒粒径的增加,惯性重力除尘器的除尘效率显著增加,对于120μm以下的颗粒,该除尘装置的除尘效率低于50%.     

计量泵传感器防冻除尘装置的设计与应用

针对常村煤矿地销计量泵传感器长时间工作现状及存在的问题,通过设计一种计量泵传感器除尘解冻装置,达到计量泵传感器稳定运行,解决多台传感器防冻除尘问题,同时实时传输数据,保证地销运煤顺畅,保障了矿井安全高效生产。     

煤矿喷浆除尘集成装置的设计应用

煤矿生产过程中的多种工艺都涉及到水泥扬尘,成为煤矿矽肺病的肇因,且发病率呈逐年上升趋势。为此,凤凰山矿自行设计制作了半封闭式负压喷浆除尘集成装置,通过双级降尘,降低了作业地点的粉尘浓度,有效防治了职业病的发病率。     

矿用井下钻孔全封闭多级除尘装置研制与应用

针对煤矿瓦斯抽采钻孔施工过程中粉尘浓度大,污染工作环境和危害人员健康等问题,基于对现有钻孔除尘技术的研究,研制出一种矿用井下钻孔全封闭多级除尘装置。现场试验结果表明:全尘除尘效率为91.67%以上,呼吸性粉尘除尘效率为90.07%以上;该除尘装置具有除尘效果明显、密封性好、粉尘清灰方便、移动方便等优点。     

综掘工作面控风除尘技术数值模拟研究及应用

以东城煤矿综掘工作面为研究对象,根据现场条件建立了几何模型,通过FLUENT对东城煤矿控风除尘系统的关键参数进行了数值模拟研究,分别对不同控风装置出口风量和供风风筒迎头出口风量比,以及布置不同组数控风装置条件下的工作面控尘效果进行模拟研究,得到了最佳的控风装置技术参数,并进行了现场应用。结果表明:当工作面控风装置出口风量和供风风筒迎头出口风量比为5∶1,工作面布置2组控风装置时,工作面控尘效果最佳,掘进机司机处的实测粉尘浓度由1 590 mg/m~3降低到220 mg/m~3,降尘效率达到了85%以上,取得了较好的降尘效果。     

水膜除尘装置的设计与应用

针对煤矿粉尘治理存在的问题和不足,设计了一种水膜除尘装置:在巷道形成大断面水膜,利用水膜捕捉和吸附粉尘,并进行了数值模拟和现场实验。结果表明,装置对巷道粉尘净化后,巷道粉尘最高浓度为3.9%,净化率最高达到95.5%;呼吸性粉尘最高1.0%,净化率最高达到94.3%。     

煤巷干式打钻钻场负压除尘系统的设计及应用

对于矿井煤巷钻场干式打钻带来的粉尘超标现象,文章通过分析钻场尘源的成分,并结合目前防尘技术的现状,利用负压除尘、喷雾除尘的原理,设计了一套适合于煤巷钻场干式打钻的负压除尘系统,并配合钻机专用的孔口捕尘装置,有效提高了降尘效果,通过在云盖山煤矿一矿的应用结果表明:利用该种系统除尘后,打钻过程中除尘效果达到95%,有效降低了干式打钻带来的煤尘危害。     

煤矿综掘工作面控风除尘技术分析与应用

在综掘工作面采用控风技术控制迎头供风量,合理确定防尘器吸风量及安设位置,并利用开口器在巷道纵向形成一道风墙,可有效杜绝了含尘风流外溢,最大限度将掘进产生的粉尘通过除尘器进行降尘,有效解决粉尘对作业人员特别是综掘司机的危害。     

基于负压诱导技术的架间引射装置的设计与应用

针对降柱移架产尘特点,基于负压诱导技术,研制了一种新型架间喷雾引射降尘装置,并通过正交试验,综合液气比与引射风量2个指标,对架间喷雾引射降尘装置的性能进行了测定。结果表明：试验条件下,喷嘴孔径、喷管直径是液气比的主要影响因素,喷雾压力对其影响不明显;喷嘴孔径1.2 mm、喷管直径150 mm、喷雾压力8 MPa为该降尘装置的最优参数。现场应用表明,架间喷雾引射降尘装置对总粉尘和呼吸性粉尘的降尘效率分别达到了72.5%和84.9%,喷雾引射降尘效果明显。     

除尘装置承载车的设计研究

针对目前煤矿巷道掘进中除尘系统的使用状况,主要介绍了一种除尘装置承载车的结构及功能特点。该承载车主要作用是在巷道掘进过程中能承载除尘装置并使操作简单化,同时亦可与掘进设备实现同步行走,达到灵活作业目的。     

煤矿井下负压抽吸分级净化除尘装置应用研究

针对碎软煤层空气定向钻进过程中煤尘具有产生量大、流速快和瓦斯含量高的特性,基于负压抽吸惯性干式除尘原理,设计了一种适用于煤矿井下碎软煤层空气定向钻进的负压抽吸分级净化除尘装置;装置主要由孔口集尘器、一级除尘器、二级除尘器、除尘布袋和配套管路等组成;孔口集尘器收集钻进过程中孔口返出煤渣和含瓦斯气体;一级除尘器分离中等、大颗粒煤渣,除尘布袋收集中等颗粒煤渣并向外排出非瓦斯气体;二级除尘器利用井下瓦斯抽采负压主动抽吸含瓦斯气体,小颗粒煤渣由二级除尘器安装的空滤进行过滤。在青龙煤矿碎软煤层瓦斯抽采钻孔施工中进行了应用试验,完成9个空气定向长钻孔孔口煤尘的降尘作业,孔口集尘器密封良好,煤尘和瓦斯无外泄现象,钻场降尘效率在96%以上,有效改善了施工现场的作业环境;同时,降尘过程中不需要使用水,煤渣清理方便、快捷,节约水资源。