采煤机割煤粉尘治理关键技术及装备研究与应用

针对采煤机割煤过程中的粉尘污染问题,遵循"先抑、后控、再降"的治理思路,提出了利用高效抑尘喷雾快速湿润破碎煤体,再利用控尘喷雾控制含尘气流沿煤壁一侧运移,最后利用机载喷雾引射除尘器沉降粉尘的综合治理措施。采用实验室实验和现场试验相结合的方法,重点开展了支架顶部组合喷雾抑尘、采煤机喷雾控降尘、采煤机机载除尘等关键技术及装备的研究,并在高产尘强度综采工作面进行了应用,将采煤机正常割煤时司机处的总粉尘质量浓度由3 097. 0 mg/m~3降至52. 6 mg/m~3,取得了显著的降尘效果。     

亿欣煤业综采工作面红外降尘措施的应用

亿欣煤业综采工作面粉尘浓度高,煤尘具有爆炸性。分析了亿欣煤业综采工作面的粉尘治理现状,为了提升现代化管理和安全标准化水平,降低粉尘浓度,应用综采工作面红外线自动洒水降尘系统,使采煤机下风侧总粉尘浓度降至200 mg/m~3以下,呼吸尘降尘率基本保持在42%以上,实现了综采工作面自动喷雾降尘的功能,使综采工作面粉尘治理达到一个新的水平。     

采煤机割煤产尘特性及防治技术研究

基于阳煤集团三矿K8203综放工作面生产及粉尘防治现状,测试分析了采煤机附近人行道上风速分布规律,研究了采煤机割煤产尘特点及顺风、逆风割煤时粉尘运移规律,确定了综放工作面粉尘防治的重点区域及治理方法,优化了采煤机高压外喷雾和尘源跟踪喷雾降尘系统,形成了三维立体式控降尘系统,优化后采煤机司机及机尾10m处总粉尘和呼吸性粉尘降尘效率均达90%以上,降尘效果明显,有效地解决了工作面粉尘问题。     

基于粉尘浓度实时监测的采煤机尘源跟踪喷雾参数智能调控技术研究

针对目前采煤机尘源跟踪喷雾降尘技术无法智能调节喷雾参数以匹配不断变化的采煤机截煤产尘强度的问题,提出针对采煤机截煤尘源处的粉尘浓度设置限值、根据采煤机截煤产尘强度变化相应调节喷雾降尘效率来保证采煤机截煤尘源处的粉尘浓度始终在限值以下的智能调控逻辑,并得出了工作面的粉尘浓度分布与即采煤机位置之间的关系规律,以及喷雾降尘效率与喷雾数量之间的函数关系,实现了基于实时监测的粉尘浓度智能调控采煤机尘源跟踪喷雾参数。在青龙寺煤矿5-20109综采工作面应用该技术后,采煤机司机和机尾10 m处的降尘效率均达到90.47%以上,降尘效果显著。     

中厚煤层综采工作面产尘扩散规律及治理技术研究

针对中厚煤层综采工作面采煤机截煤、液压支架降柱移架产尘污染严重的问题,以青龙寺煤矿5-20109综采工作面为研究对象,采用数值模拟的方法研究了两大尘源共同作用时呼吸性粉尘的扩散规律,并结合现场实测对人员作业区域的粉尘进行了溯源分析,提出了一种滚筒喷雾密闭+跟踪喷雾隔离+机载喷雾引射除尘+支架喷雾侧吸净化的综合治理措施。现场应用结果表明,采煤机司机及采煤机下风侧10 m处的呼吸性粉尘浓度降尘效率可达到91.12%以上,液压支架降柱移架下风侧5 m处和回风巷端头15 m处的呼吸性粉尘浓度降尘效率可分别达到85.75%和90.63%,综采工作面的作业环境得到了明显改善。     

8m特大采高工作面粉尘综合防控技术研究及应用

8 m及以上特大采高综采技术大幅提升了煤炭产量,但其产尘量及采场空间也随之增大,导致传统防尘工艺技术很难解决由此产生的粉尘污染问题。为了解决工作面粉尘污染的难题,提出以采煤机割煤防尘和液压支架防尘为主的大采高综采工作面空间粉尘分区治理思路,通过采用数值计算、实验室试验和现场试验相结合的方法,开发出"气水喷雾+机载除尘+支架封闭控尘+高位抽尘与微雾净化"粉尘综合防控技术,研发了远射程低耗水型气水喷雾器、采煤机随机抽尘净化装置、液压支架封闭控尘装置和负压除尘微雾净化装置,最终形成了一套适应8 m特大采高综采工作面粉尘综合防控技术及装备。试验结果表明:上述4项措施联合的综合降尘效率在90%以上,工作面有人作业空间内粉尘质量浓度可降低至10 mg/m~3以内,粉尘防控效果显著,能够有效解决类似特大采高综采工作面粉尘污染问题。     

综采面采煤机割煤粉尘分布特性及防治技术

在对采煤机附近风速和粉尘浓度分布特点分析的基础上,采用组合喷雾,在滚筒处形成空间"立体交叉"式高压喷雾,对采煤机割煤产尘进行控制和沉降。分析结果表明:局部风速增高是司机作业区粉尘污染加剧的重要原因;逆风割煤时粉尘扩散加快,且采煤机下风侧粉尘浓度峰值较顺风割煤时高;采取控降尘技术后,司机位置和采煤机下风侧10 m处降尘效率分别为82.72%和86.63%。     

小纪汗煤矿11217大采高工作面综合降尘技术研究及应用

针对小纪汗煤矿217大采高综采工作面生产过程中的粉尘污染问题，在深入分析其产尘特点的基础上，提出“先抑、后控、再降”的粉尘治理思路，决定在该工作面采用尘源跟踪喷雾控尘系统+采煤机引射控降尘+摇臂高压喷雾降尘相结合的控降尘技术，并根据支架在降柱移架期间产尘量大的特点，设计了支架架间水力引射除尘装置。采取上述降尘措施后，工作面正常生产时的总粉尘和呼吸性粉尘浓度分别降低90%和86%以上，取得了显著的降尘效果。     

圣天宝地清城矿厚煤层综放工作面降尘技术应用

煤矿综采工作面粉尘浓度高,危害严重,急需高效措施治理粉尘。通过分析认为,综放工作面产尘源头主要为采煤机滚筒割煤产尘、液压支架移架落尘、转载点转运抛尘、胶带煤流扬尘,放煤过程显著增加了粉尘浓度。针对不同产尘源头,制定了以负压二次喷雾降尘为主的综合降尘技术。结果表明,应用综合降尘技术后,采煤机下风侧10 m处全尘和呼尘的降尘率分别达到了85%和84%,回风巷水幕帘后3 m处全尘和呼尘的降尘率分别达到了90%和89%,粉尘治理效果显著,改善了工作面作业环境。     

大采高综采工作面粉尘运移分布规律及机载除尘器关键工艺参数研究

为了更详细了解大采高工作面分区尘源粉尘运移分布规律,以补连塔煤矿12511综采工作面为研究对象,利用流体力学CFD软件对8 m大采高综采工作面粉尘运移分布规律进行数值模拟研究。结果表明:由垮落煤层产生的粉尘在风流的作用下向采煤机后方扩散,高浓度粉尘团运动最高点可达5 m,且沿程粉尘质量浓度逐渐降低。高浓度粉尘团主要集中在采煤机前后10 m范围及底板靠挡煤板一侧,最高粉尘质量浓度可达3500 mg/m^3。为了有效降低工作面粉尘质量浓度,防止污染井下工作环境,提出在大采高工作面安装机载除尘器的方法来控制尘源处粉尘向人行侧扩散,达到净化作业场所的目的。通过研究除尘器吸尘口位置、处理风量对工作面粉尘运移分布规律及降尘效果的影响,得出大采高工作面最优降尘效率的吸尘口位置及处理风量适配组合,最大降尘效率可达到99.9%。     

晋煤某矿综采工作面粉尘治理技术

晋煤某矿采煤工作面采用走向长壁一次性采全高自然冒落后退式综合机械化采煤方法,综采工作面采用"三进一回"新型"U"型的通风方式。工作面平均6 m采高,配风量大,风速达到3 m/s,生产过程中产尘量大,粉尘浓度为500~700 mg/m3。为保障职工身体健康,本工作面采取了煤层注水、采煤机外置高压喷雾降尘等综合防尘捕尘措施,粉尘浓度降至70~90 mg/m3,降尘效率为87%,改善了作业环境。     

高产尘强度采煤工作面逆风割煤粉尘综合治理技术研究

针对高产尘强度采煤工作面采煤机逆风割煤时的粉尘危害特点,以王家岭煤矿20106综采工作面为试验对象,遵循"先抑、后控、再降"的粉尘治理思路,采用采煤机高效喷雾抑尘、采煤机喷雾控降尘,以及采煤机下风侧浮游粉尘治理技术对粉尘进行综合治理,在快速湿润采煤机滚筒及垮落区域破碎煤体的同时,将含尘气流引至人行道一侧进行高效沉降,最终使逆风割煤时采煤机司机位置及采煤机下风侧10 m处的总粉尘降尘效率分别达到98. 3%、97. 6%,取得显著的降尘效果。     

高突煤层综采工作面立体化防降尘技术研究

针对高突煤层综采工作面尘源多、粉尘浓度高、风速大的问题,提出了分源治理、防降结合的思路,研究设计了由煤层注水、采煤机尘源跟踪喷雾、移架自动喷雾、钻孔泡沫除尘、回风巷尘控自动喷雾等组成的综采面立体式防降尘技术方案,并在平煤八矿戊9. 10-21050综采工作面进行现场应用。结果表明,该立体化防降尘技术对割煤、移架、打钻、转载等作业点的全尘、呼尘的降尘效率分别达到80%~88%、79%~86%,实现了高突煤层综采面粉尘的分源有效治理。     

高风速综采面采煤机产尘运移规律及防治技术

在分析采煤机割煤产尘特点的基础上,根据两相流理论建立采煤工作面粉尘运移的离散相数学模型,设定不同的边界条件,得到不同巷道风速情况下采煤机逆风割煤时前滚筒垮落产尘时粉尘浓度的分布,并分析得到高风速综采面采煤机产尘的运移规律。据此有针对性的开展采煤机含尘气流控制及喷雾降尘技术的研究,并在实验工作面进行现场应用,结果表明,降尘效率可以达到90%。     

2-216工作面粉尘分布规律及防尘技术应用

为优化2-216工作面的回采作业环境,通过分析现场实测的工作面粉尘分布规律,可知工作面回采期间粉尘浓度较高区域为采煤机割煤、液压支架移架和多工序处.结合负压喷雾降尘原理,进行工作面降尘方案的设计,对比、分析降尘方案实施前后各测点的粉尘浓度,结果表明:降尘方案实施后,工作面回采期间全程全尘和呼尘浓度最大值分别为212 mg/m3和159 mg/m3,粉尘浓度降低至合理范围内,最大降尘率达80％,降尘效果显著.     

2-216工作面粉尘分布规律及防尘技术应用

为优化2-216工作面的回采作业环境,通过分析现场实测的工作面粉尘分布规律,可知工作面回采期间粉尘浓度较高区域为采煤机割煤、液压支架移架和多工序处.结合负压喷雾降尘原理,进行工作面降尘方案的设计,对比、分析降尘方案实施前后各测点的粉尘浓度,结果表明:降尘方案实施后,工作面回采期间全程全尘和呼尘浓度最大值分别为212 mg/m3和159 mg/m3,粉尘浓度降低至合理范围内,最大降尘率达80％,降尘效果显著.     

高瓦斯矿井综采工作面粉尘防治技术探讨

针对高瓦斯矿井综采工作面的特殊性,提出在高瓦斯矿井综采工作面采取煤层注水、采煤机高压引射降尘、采煤机尘源智能跟踪高压喷雾降尘、液压支架高压喷雾降尘以及粉尘浓度超限自动喷雾降尘等综合防尘措施的建议,介绍了各种措施的工作原理、系统组成及其布置等。     

综放工作面综合防尘及粉尘在线监控技术研究

采用采煤机高压外喷雾降尘技术和采煤机尘源跟踪高压喷雾降尘技术等,对采煤机割煤产生的粉尘进行综合治理,达到了90%以上的降尘效率,极大地改善了工作面的劳动卫生条件。同时,在煤矿安全监控系统的基础上,配套接入与测尘、控尘、降尘相关的传感器和防尘装备,实现了对粉尘及防尘装备的远程监控。     

综放工作面产尘分布规律及综合治理技术

为解决综放工作面粉尘污染问题，文章以王家岭20106综放工作面为工程背景，通过现场实测方法对工作面割煤产尘特性及粉尘浓度分布规律进行了分析，提出了以尘源跟踪系统为依托、静压喷雾与高压喷雾相结合的治理措施，形成了一套由多个针对性防尘子系统组合而成的综放面智能联控高效喷雾降尘系统，并对工作面各点产尘进行有效治理。应用表明：经综合治理，采煤机司机及降柱移架作业人员处综合降尘效率达到90%以上，进回两巷粉尘浓度控制在20mg/m左右，效果显著，可有效缓解工作面粉尘污染问题。     

高压喷雾降尘技术在新村煤业15111综采工作面采煤机上的应用

针对15111综采工作面回采期间采煤机割煤时粉尘大,影响人员视线,损害作业人员身体健康问题,研究分析了高压喷雾洒水降尘机理,结合工作面具体情况,提出了工作面采煤机高压喷雾洒水降尘技术,在采煤机机身和上下滚筒上设计安装喷雾洒水降尘系统同时在液压支架上安装喷嘴,喷雾水压设定为6～8 MPa,且采煤机滚筒上的喷雾设计为3级水幕,根据粉尘浓度变化情况分级开启。现场应用测试结果表明,应用该降尘系统后粉尘浓度比应用前平均降低了66.5%,工作面粉尘得到有效控制,现场作业环境得到极大改善。