煤矿运输巷道粉尘治理技术应用

煤矿井下运输巷道内的粉尘会严重影响井下职工的身体健康,也是发生煤尘爆炸的主要危险源之一,必须对运输巷道的粉尘加以治理。运输巷道的粉尘主要有浮游粉尘及沉积粉尘两种状态,文章针对两种存在状态的粉尘采用不同治理技术,运用自动喷雾降尘装置、轮轨式洒水车和矿车防尘罩等措施综合治理运输巷道内的粉尘,均取得良好的控尘效果。     

矿用泡沫抑尘技术在薛湖矿的应用

 为了有效地防治井下粉尘,本文介绍了一种矿用泡沫抑尘技术,其造泡原理简单,且可在井下方便、快捷地操作、应用。将该技术在薛湖煤矿2108机巷掘进工作面应用后,取得了良好的抑尘效果：泡沫抑尘技术的平均全尘降尘效率比原喷雾、洒水提高了78.50%;对呼吸性粉尘的平均降尘效率比原喷雾、洒水提高了81.40%。     

曹家滩煤矿122109综放工作面综合降尘技术研究与应用

针对榆北曹家滩煤矿大采高综放工作面粉尘污染严重问题,通过开展联合科技攻关,提出综放面尘源分区治理思路并设计了系列新装备。利用对各分区尘源"抑尘、控尘、降尘"措施,实现全工作面环境净化。通过对现场实施"采煤机喷雾+支架封闭控尘装置+放煤口喷雾+转载点喷雾"综合降尘措施考察发现,采用上述技术措施后,正常生产时,工作面呼吸性粉尘浓度降低78%以上,全尘粉尘浓度降低85%以上,极大改善了工作面环境。同时针对运输巷带式输送机运煤过程中的持续产尘问题,设计了局部密闭喷雾抑尘装置、回程输送带清洁装置、巷道断面风流净化及除雾装置以及湿润剂喷洒保湿抑尘装置综合降尘系统。     

泡沫降尘新技术在官地矿掘进工作面的应用实践

针对官地矿掘进面现有矿尘治理技术的不足,在分析泡沫降尘机理的基础上,在该矿22608副巷掘进工作面进行了泡沫降尘的工业性试验,试验利用井下已有的压水和压缩风流为动力,通过添加器添加发泡剂,经与发泡器产生高性能泡沫,并由喷头喷射至产尘点,捕捉粉尘。测试结果表明:在掘进机司机处,泡沫对全尘的降尘效率达到82.13%,为水雾降尘的2.18倍,对呼吸性粉尘的降尘效率达到84.82%,为水雾的2.2倍,有效治理了22608副巷掘进面粉尘灾害,改善了作业面环境,提高了作业效率,现场试验表明该项技术具有很强的现场适用性。     

综掘工作面高效泡沫降尘装置研制及应用

针对综掘工作面粉尘浓度高、治理困难的现状,提出采用高效泡沫除尘技术。通过对发泡器、添加装置、喷枪等部件进行研究,研制了泡沫降尘装置。通过新桥煤矿2501综掘工作面应用证明,泡沫降尘装置运行稳定,在湿润剂添加比例为2.5%条件下总粉尘降尘效率为94.2%,显著改善了工作面作业环境。     

福城煤矿综合防尘的研究与应用

福城煤矿通过综掘综采设备加设各类防尘降尘装置,优化巷道内捕尘降尘装置,提高井下防尘水质,推广应用湿式除尘风机等行之有效的措施与手段,对井下尘源进行合理治理,实现对井下粉尘的有效控制。     

矿井粉尘治理的创新与应用

为保证井下供风质量、保障矿工身心健康、增加工作场所能见度及减少工伤事故的发生,必须采取有效措施进行矿井粉尘的治理。超化煤矿以平地高压洒水喷枪进行降尘,防止平地粉尘直接进入井下;对采掘工作面产尘强度大的地方应用风水联动组合喷雾降尘系统进行除尘;使用打钻捕尘器和捕尘网进行扬尘的防治。通过采取安全可行的综合防尘措施,达到了预期目的。     

微米级水雾在井下巷道降尘中的应用

为改善煤矿井下的降尘效果,基于微米级水雾降尘技术原理研制了煤矿井下巷道内降尘设备,并在梁北煤矿井下采掘工作面进行了应用。对梁北煤矿11141工作面回风巷和11101掘进工作面降尘设备使用前后粉尘浓度进行测定,结果表明：11141工作面回风巷微米级水雾降尘设备除尘率达到74.3%,比普通喷淋水幕降尘率提高了34.2%;11101掘进工作面的微米级水雾降尘设备的除尘率达到84.2%,比普通喷淋水幕提高41.2%。微米级水雾降尘技术相对于普通喷淋水幕具有更好的降尘效果,可以更有效地降低煤矿井下的粉尘浓度。     

锚喷工作面粉尘治理试验研究

针对煤矿井下锚喷工作面的产尘特点,采用涡流控尘、控尘罩控尘与湿式除尘器除尘相结合的综合粉尘治理技术,分别对喷射机喷射产尘区和喷射机机身产尘区的降尘技术进行了试验研究并优化了相关技术参数和结构参数,最后通过模拟煤矿井下锚喷工作面锚喷作业时的工作情况对喷射产尘区和喷射机机身产尘区的降尘效率进行了试验。结果表明:采用综合粉尘治理技术后,喷射产尘区降尘效率达到98.4%,喷射机机身产尘区的降尘效率达到98.1%,极大降低了锚喷工作面的粉尘危害。     

煤矿井下全岩巷道综掘干式除尘系统的研发与应用

根据阳煤集团煤矿井下全岩巷道的地质条件、生产运输形式及岩巷综掘产尘规律,研制了以干式除尘器为核心的干式除尘系统,并对岩巷综掘过程中产生的粉尘进行治理,工作面降尘效率达到了95.0%,改善了工作环境质量,同时实现了干式除尘器与控尘系统、掘进系统及运输系统的高效配套运行。     

煤矿湿润剂抑尘影响因素分析

通过室内实验选取了非离子型湿润剂和阴离子湿润剂进行复配,针对不同的变质程度煤样与除尘效率,湿润剂水溶液浓度与湿润时间的关系进行研究。实验表明非离子型湿润剂、阴离子湿润剂水溶液浓度为20%~40%最佳;同一种湿润剂随着煤的变质程度增加,非离子型湿润剂和阴离子湿润剂除尘效果越来越差。     

煤尘微细观润湿特性及抑尘剂研发初探——以平顶山矿区为例

煤矿开采逐渐向深部延伸,深部开采条件下煤尘灾害频发,防控难度高,除尘机理与技术仍然是深部开采科学高效除尘基础研究的难点与重点之一。以平顶山矿区丁、戊、己、庚4组煤层采集的原煤为研究对象,联合多种煤尘物理化学性质测试(工业分析,XRD,BET,SEM,FT-IR)、分子动力学模拟等手段,系统采用基础物性特征分析、润湿特性多因素影响探讨、分子层面润湿机理探索、抑尘剂改性讨论的研究思路,开展了基于煤尘微细观结构特征的除尘机理探索及新型抑尘剂研发初探。研究表明:平顶山矿区丁戊己庚4组煤层典型煤尘的润湿性大小顺序为戊>丁>庚>己,煤中有机质质量分数、水分质量分数、灰分质量分数、无机矿物成分质量分数、比表面积、含氧官能团等指标的显著差异将对煤尘润湿性能产生显著影响,比表面积、石英质量分数、羟基和醚键数量越多,润湿性越好,固定碳质量分数越高,润湿性越差。联合煤的红外光谱分析和分子动力学模拟,根据平顶山矿区煤尘亲水官能团特征,研究了水分子在不同数量羟基和醚键修饰的煤表面吸附过程,进一步揭示了煤尘润湿性能的强关联因素,表面羟基数量正相关于吸附水分子能力,而煤尘醚键数量对于吸附水分子能力存在极大值。基于煤尘微细观特征对其润湿性的影响机制,考察了3种非离子表面活性剂对4组煤尘的润湿除尘特性,基于表面活性剂分子结构对煤尘润湿的作用机理,针对平煤矿区煤尘提出了引入芳香环结构实现新型抑尘剂改性的解决思路。     

岩巷掘进工作面抽出式通风除尘系统设计与应用

为治理煤矿岩巷掘进工作面的粉尘危害,以陕煤集团红柳林煤矿岩巷掘进工作面为工程背景,采用数值模拟的方法,分别对压入式和抽出式通风条件下的粉尘运移规律进行分析研究,并结合现场生产条件设计了抽出式通风除尘系统。实践表明:掘进机司机处总粉尘和呼吸性粉尘降尘效率分别达到96.01%、92.02%,机尾10 m处总粉尘和呼吸性粉尘降尘效率达到99.06%、97.47%,取得了显著的降尘效果。     

煤矿湿润剂抑尘影响因素分析

通过室内实验选取了非离子型湿润剂和阴离子湿润剂进行复配,针对不同的变质程度煤样与除尘效率,湿润剂水溶液浓度与湿润时间的关系进行研究。实验表明非离子型湿润剂、阴离子湿润剂水溶液浓度为20%～40%最佳;同一种湿润剂随着煤的变质程度增加,非离子型湿润剂和阴离子湿润剂除尘效果越来越差。     

工作面采煤期间PM2.5粉尘的分布规律

为掌握煤矿工作面PM2.5粉尘的浓度分布规律,利用粉尘浓度测量仪在山西晋城某煤矿91324综采工作面采煤期间对进风巷、辅助回风巷、主回风巷3条巷道和工作面的全尘、PM10粉尘及PM2.5粉尘浓度进行测试,分析PM2.5粉尘及PM10粉尘占全尘的比例。结果表明：工作面全尘浓度在采煤机下风侧5 m处达到最高,PM10粉尘、PM2.5粉尘在工作面比例波动较大;在辅助回风巷中全尘、PM10粉尘和PM2.5粉尘浓度逐渐增加,至330 m处达到极大值,随后缓慢下降,在主回风巷中由于采取了降尘措施,这3种粉尘在较低浓度范围内呈波动变化;在主回风巷中,PM2.5粉尘的质量浓度最大值为56.087 mg/m 3 ,在辅助回风巷内最大值为180.390 mg/m 3 ,超过了地面环境标准的限值。     

岩石机械化掘进工作面高效除尘系统

为了解决岩石机械化掘进工作面粉尘浓度居高不下的难题,研制了适用于岩石机械化掘进工作面的高效除尘系统;从理论上论证了可控循环风通风除尘系统在有毒有害气体较少的南部回风大巷岩石机械化掘进工作面是可行的,研制了风幕控尘装置,确定了较优参数,并设计了可实现近距离三维吸尘且随机移动的高效抽尘净化装置。该系统在唐口煤业南部回风大巷掘进工作面应用后,工作面有人作业处全尘和呼尘的降尘率分别平均达到91.6%和90.5%,有效降低了现场的粉尘浓度。     

煤尘润湿性能测试技术分析

为了研发煤尘润湿剂以有效降低作业场所的煤尘浓度,通过试验对沉降法、毛细管下向渗透法、毛细管上向渗透法和滴液法等煤尘润湿性能测定方法进行比较,探讨了传统煤尘润湿性能测定方法再现性低、可靠性差的原因;设计制作了LM-3型煤尘加压成型器,通过对煤饼滴液来测定煤尘的润湿性。结果表明:利用煤饼滴液法可以提高煤尘润湿性测定结果的再现性和可靠性,便于煤尘润湿剂复配方案的设计,在此基础上开发出了性能优良的Anlong系列润湿剂,使试验的煤尘降尘率达到90%。     

动态接触角测定法研究润湿剂对煤尘的润湿性能

利用瑞士Krss公司设计生产的DSA100型光学法液滴形态分析系统测定了水和3种不同浓度的润湿剂与煤的动态接触角,根据液体润湿煤尘的机制,建立了液体润湿煤尘的动力学模型,研究了不同浓度的JFC、SDS和快渗T在煤尘上的润湿动力学行为,研究结果表明:3种润湿剂对煤尘均有较好的润湿效果,对煤尘的润湿能力由强到弱的顺序为JFC、快渗T、SDS,0.20%JFC溶液在2 s时完全润湿,0.3%快渗T溶液在6 s时完全润湿,各溶液在煤尘上润湿的动力学数据与所建立模型拟合的相关系数绝大多数在0.98以上,取得了较好的效果。动态接触角法研究液体润湿煤尘的动力学特性具有快速、准确、操作简单的特点,为研究固体(煤尘)运动过程中的润湿作用,如浮选、喷雾降尘系统等提供理论基础。     

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。