巷道粉塵沉降規(guī)律與轉(zhuǎn)載點噴霧降塵系統(tǒng)研究.pdf

1、長期以來，粉塵治理始終是礦井安全生產(chǎn)的難題之一。目前隨著我國能源戰(zhàn)略的深入，現(xiàn)代化礦井生產(chǎn)率得到很大的提高，但隨之粉塵問題也越來越嚴重，它不僅影響礦井工人的身心健康，造成塵矽病的同時；也由于積聚達到爆炸下限，帶來爆炸的危險。因此世界各國紛紛制定有嚴格的粉塵濃度標準，以此來維護工人身體健康和礦井安全。 膠帶運輸機是現(xiàn)代化礦井煤炭外運的主要設(shè)備，也是主要的塵源點，特別是在轉(zhuǎn)載點上，由于膠帶運輸具有一定的速度，并且膠帶間存在一定的落差

2、，煤塊在下落過程中做拋物線運動，細小粉塵受空氣阻力和巷道風(fēng)流的作用，會懸浮起來飛揚在空中，并且隨風(fēng)流擴散形成空氣污染。經(jīng)有關(guān)部門對礦井粉塵污染進行現(xiàn)場測試，測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)載點附近粉塵濃度達225mg/m<'3>，嚴重超過國家標準(22 mg/m<'3>)。因此研究轉(zhuǎn)載點附近粉塵的運動模式，如何采取有效措施控制粉塵的產(chǎn)生以及采取何種除塵技術(shù)是礦井可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，也是我國現(xiàn)代化礦井中保證職工身體健康迫在眉睫的問題。 課題在對巷道內(nèi)

3、粉塵受力以及運動模式進行理論分析的基礎(chǔ)上，運用gambit軟件建立了巷道幾何模型并劃分計算網(wǎng)格，用FLUENT、軟件進行了模擬仿真了轉(zhuǎn)載點附近巷道內(nèi)粉塵在不同風(fēng)速下的沉降規(guī)律。根據(jù)模擬仿真結(jié)果，認為在巷道風(fēng)流存在的情況下(通常是0.8～4m/s)，大顆粒粉塵沉降距離與粉塵粒徑成正比關(guān)系。而粒徑小于10um的粉塵通常難以沉降，隨風(fēng)流飄移。而在人體呼吸空氣層(1.5～2m)，主要分布為30um以下粉塵，防塵重點應(yīng)在此范圍內(nèi)。針對目前井下最普

4、遍采用的噴霧降塵方式，論文研究了霧化機理、霧滴與粉塵的相對運動，并且結(jié)合實際情況推導(dǎo)了轉(zhuǎn)載點附近采用噴霧降塵的降塵效率，用Matlab軟件仿真出不同水壓下采用不同噴嘴孔徑的噴霧效率曲線，為實際工業(yè)應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。 針對轉(zhuǎn)載點附近粉塵污染實際問題的解決，本文設(shè)計了兩套轉(zhuǎn)載點噴霧降塵系統(tǒng)，適用于不同場合。機械式噴霧降塵系統(tǒng)方便、實用。把動力部分、傳動部分、控制部分、執(zhí)行機構(gòu)集成一個整體，在內(nèi)部采用液壓傳動，依靠與膠帶產(chǎn)生摩擦力作