煤層鉆機水射流除塵裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析.pdf

1、該論文屬于安徽省教育廳產(chǎn)學研重點項目，目的是解決鉆機現(xiàn)場應(yīng)用問題。在鉆機巷道打孔中遇到嚴重的粉塵問題，鉆機在工作中產(chǎn)生的粉塵量是礦山開采的主要災害之一，在鉆孔的過程中，產(chǎn)生有大到4cm的石塊，也有小到5um的呼吸性粉塵，嚴重危害工人的身體健康，污染施工現(xiàn)場的開采環(huán)境，威脅礦井的生產(chǎn)安全。
　　然而目前用于鉆機的除塵設(shè)備有兩種，一種是采用中心孔注水的方法來濕化產(chǎn)生的粉塵，但是此種方法不僅用水量大，產(chǎn)生的泥漿嚴重污染現(xiàn)場的開采環(huán)境，而

2、且產(chǎn)生的泥水混合物在鉆桿沖擊力的作用下噴射到鉆機的前端動力箱上，將對系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性造成很大的影響，與此同時也降低了鉆機的使用壽命和鉆機的整體性能。第二種是采用進口的除塵設(shè)備，價格昂貴，體積也較大，不能滿足當?shù)氐V山開采環(huán)境的特殊性，靈活性也較差，除塵效果不是很好，因此，針對上述問題，本論文對煤層鉆孔作業(yè)產(chǎn)生的粉塵如何治理的裝置進行綜合分析與設(shè)計，主要從以下幾個方面進行研究。
　　第一針對鉆機的工作特點設(shè)計一種符合現(xiàn)場需要的除塵設(shè)備

3、，然后在Solid Works中建立該設(shè)備的相關(guān)模型，完成設(shè)備的整體裝配。然后根據(jù)設(shè)計需要，利用ANSYS軟件對涉及除塵裝置的部件進行相關(guān)的強度分析和模態(tài)分析，最終確定設(shè)計的相關(guān)參數(shù)與結(jié)構(gòu)的整體外觀。完成設(shè)計后，還需調(diào)整相關(guān)的結(jié)構(gòu)參數(shù)來滿足鉆機在鉆孔過程中不同工況的需要，比如鉆上斜孔和下斜孔還有水平孔時除塵裝置能否很好地滿足與配合鉆機工作。第二在設(shè)計的除塵設(shè)備內(nèi)部，無須再配置額外的動力，只要合理的利用工作面已有的壓風和壓水，形成負壓區(qū)域

4、實現(xiàn)捕塵、形成霧化區(qū)域有效除塵，關(guān)鍵任務(wù)是要通過數(shù)值仿真選取不同的噴頭，在Solid Works中建立不同噴頭的模型，然后導入Fluent軟件中進行流場仿真分析，具體分析不同噴頭的壓力場、速度場、流線場、和壓力損失情況，通過分析比較來確定最終的噴頭模型。第三對噴頭進行實驗驗證，主要是在我校的高壓水射流實驗室進行試驗分析，采取相關(guān)的數(shù)據(jù)，然后分析數(shù)據(jù)，從而做到理論與試驗相結(jié)合，在試驗中驗證理論分析的合理性與正確性。第四方面通過3dmax軟