摘要：为提高煤矿综掘面粉尘防治技术水平,通过旋流风幕与抽风口的协同作用优化风流减少粉尘聚集,改善工作面通风环境。将附壁风筒和自主研制的风流调控装置相结合,设计混合式通风下的旋流风幕与抽风口风流调控系统。首先,利用数值模拟方法,分析附壁风筒条缝宽度、轴径风量比和抽风口口径、偏转角度单参数变化对粉尘运移分布的影响;其次,采用粒子群优化算法(PSO),求解得到司机及行人位置粉尘双目标优化的最优调控方案;最后,分别通过数值模拟和搭建的调控降尘试验平台测试验证最优方案优化效果。结果表明:调控后司机位置粉尘质量浓度降低41.5%;回风侧行人呼吸带平均粉尘质量浓度降低64.2%,物理试验与数值模拟的降尘优化效果基本一致,验证了旋流风幕与抽风口综合降尘方法的有效性。

摘要：针对煤矿综掘面混合式通风下巷道风流分布不合理、粉尘聚集严重等问题,选取出风口口径、出风口右偏角度、抽风口口径与抽风口左偏角度等4个参数作为调控变量,通过分析确定合理的出风口及抽风口风流综合调控方案,改变巷道风流分布,有效降低粉尘质量浓度。以柠条塔矿S1200巷道为研究对象,结合气固两相流理论,利用fluent软件建立混合式通风下出风口及抽风口风流综合调控的粉尘场有限元模型,通过模拟分析单参数调控对粉尘分布的影响,确定混合式通风下各调控参数的合理调控范围。根据Box-Behnken原则设计粉尘场优化的风流综合调控响应曲面试验,建立了以司机位置及回风侧行人呼吸带高度位置粉尘质量浓度为响应指标的优化模型,通过响应曲面法分析确定了4个调控变量对粉尘质量浓度影响大小的显著性顺序以及粉尘场优化的最佳风流调控方案。设计搭建了1∶5相似模拟S1200综掘面的出风口及抽风口风流调控试验测试系统,利用该测试系统对得出的最佳风流调控方案进行了试验测试验证及降尘效果分析,结果表明:出风口距掘进工作面5和10 m时司机位置粉尘质量浓度分别降低46.1%和70.2%,回风侧行人呼吸带平均粉尘质量浓度分别降低53.8%和60.5%,试验测试值与优化模型得出的预测值误差均在6%以内,验证了粉尘场优化的最佳风流调控方案的准确性。

摘要：针对目前综掘面风筒出风口无法实时调控造成通风效率低、风场分布不合理,粉尘、瓦斯聚集等安全风险剧增问题,研制出能实现四轴调控的液压式风场智能调控装置。根据调研及风场分布特性的分析,确立了装置调控功能参数和装置整体方案,并进行详细设计。通过ANSYS和AMESim软件对调控装置进行仿真分析,验证方案及设计的可行性。通过调控装置井下实测,结果表明:行人呼吸带和司机位置在5 m和10 m两种工况下调控后风速达到规范要求,粉尘的降尘率最高分别达到45.3%和40.4%,装置设计合理,调控效果比较明显。

摘要：针对综掘工作面粉尘浓度较大,提出了新式机械综合除尘系统,采用附壁风筒产生螺旋线状气流,在掘进机司机的前方形成阻挡粉尘向外扩散的空气屏幕,封锁住掘进机工作时产生的粉尘,使之经过吸尘罩吸入除尘器进行净化而不外流,从而提高了机掘工作面的收尘效率。

摘要：针对目前综掘面在采用综掘机内、外喷雾及抽出式除尘风机整体除尘效果不理想的情况,提出了综掘面封闭式除尘系统,该系统利用空气幕控尘原理有效地将粉尘控制在掘进机前方,且设备布置简单、操作方便;根据综掘面的产尘规律和设备、工艺特点,优化了空气幕喷嘴位置和数量、除尘风机吸尘口位置等参数;通过现场应用,验证了该封闭式除尘系统的设计科学、合理,能有效地降低综掘面的粉尘浓度。

摘要：综掘工作面的综合防尘是煤矿安全生产的重要工作,提高综掘工作面的综合防尘,不但可以减少矽肺病的发生,为工人创造良好的工作环境,而且可大大降低煤尘,为煤矿安全生产保驾护航。

摘要：针对综掘面风流状态不能实时动态变化及粉尘源位置不断移动导致巷道粉尘聚集严重等问题,设计了风流调控下粉尘场模拟的正交试验方案,采用FLUENT软件模拟分析了尘源动态变化下风流调控参数对粉尘浓度分布影响规律,并运用极差分析法分析了风筒出风口口径、水平偏转角度、垂直偏转角度三个影响因素的显著性,确定了粉尘场优化分布的风流调控方案。对柠条塔矿S1212胶运巷道出风口距迎头5m和10m时的风流调控进行实际测试得出:回风侧行人呼吸带高度平均粉尘浓度分别降低33.4%和34.3%,掘进司机处粉尘浓度分别降低45.3%和40.4%,结果表明,根据实际需求建立出风口风流调控方案,对出风口风流状态进行调控可以优化粉尘场分布,降低粉尘浓度,改善通风环境。

摘要：为治理乌东矿综掘工作面的H_2S危害,采用理论分析及现场试验相结合的研究手段,对喷雾拦截捕集H_2S原理、喷洒吸收液浓度的计算方法、喷雾拦截捕集H_2S氢装置设计与安装以及吸收液水雾治理H_2S效果的关键影响因素进行了研究,得出喷雾压力8 MPa、流量53 L/min、吸收液质量分数0.8%的H_2S治理工艺参数;使综掘面涌出H_2S体积分数由202.3×10^(-6)降至28.8×10^(-6),H_2S吸收效率达到85.7%,H_2S危害治理效果显著。

摘要：为提高清水喷雾降尘效率及润湿剂的使用效率,基于对润湿剂降尘机理的分析,对初选的4种润湿剂单体进行了表面张力实验,及单体与复配溶液煤尘沉降实验,综合考虑多方面因素,确定了高效环保的煤尘用喷雾润湿剂的配方;同时,结合田陈煤矿综掘工作面实际情况,设计研发了润湿剂分散自动添加装置,在7110综掘面应用后,与原有的清水喷雾相比,全尘平均降尘率提高了33%左右,呼尘平均降尘率提高了28%左右,喷雾降尘效率得到有效改善。

摘要：针对综掘工作面的特点,应用"欧拉-欧拉法与欧拉-拉格朗日法"的组合法建立的k-ε-Θ-kp数学模型,利用FLUENT软件对综掘面压抽混合式通风方式下的风-粉扩散规律进行了数值模拟,并结合数值模拟结果,引入风幕封闭控尘技术,研发了高化学除尘剂、风幕控尘及抽尘净化装置,优化设计了综掘机外喷雾降尘装置,优选了高效雾化喷嘴,最终构建了基于风幕封闭的综掘面综合控除尘系统,并在辛置煤矿二采区轨道综掘工作面现场进行了应用,经测定工人作业区域全尘和呼尘平均降尘率达到94.8%和93.9%。