东荣二矿综掘面粉尘运移规律及高压喷雾降尘技术研究

摘要

本文在借鉴了国内外综掘工作面综合防尘技术方法后选取了双鸭山东荣二矿综掘工作面为研究对象进行粉尘运移规律的研究。首先说明了东荣二矿综掘工作面的概况并对该工作面的粉尘进行了性质测试和浓度测试,发现粉尘浓度的最大值并不是出现在尘源附近而是在风流下方向。对双鸭山东荣二矿综掘工作面粉尘粒径进行分散度的实验测定,并绘制了分散度示意图。以掘进巷离工作面5m处粉尘为例,对尘样进行回归分析,经计算得到粉尘分散度函数。根据气固两相流理论,用Gambit建立了掘进巷道三维模型,对综掘巷道中的粉尘浓度沿程分布进行了数值模拟,可以看出粉尘在巷道风流的作用下运动,不断地沉降,距掘进工作面越远,全尘浓度越小。针对这一结论,最后本文分析了喷雾降尘机理,得出了影响降尘效果的因素,对东荣二矿综掘工作面实施高压喷雾降尘方案,计算得到最终的降尘率。

目录

致谢

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 矿尘的产生及危害

1.3 综掘工作面粉尘防治技术的国内外研究现状

1.3.1 综掘工作面粉尘运移规律国内外研究现状

1.3.2 综掘工作面综合防尘技术的国内外研究现状

1.4 本课题的主要研究工作及技术路线

1.5 本章小结

2 双鸭山东荣二矿综掘工作面粉尘运移规律的实验研究

2.1 双鸭山东荣二矿简介

2.1.1 双鸭山东荣二矿概况

2.1.2 双鸭山东荣二矿中一上 24 层工作面概况

2.2 综掘工作面粉源的形成与分布

2.3 粉尘性质测试

2.4 粉尘浓度测试方案及测试结果分析

2.5 粉尘分散度的沿程分布及分散度函数

2.6 本章小结

3 气固两相流基础知识

3.1 两相流中颗粒运动的描述方法

3.2 固两相流的运动方程

3.3 气固两相流模拟的基本模型

3.4 本章小结

4 双鸭山东荣二矿综掘工作面粉尘运移规律的数值模拟研究

4.1 CFD 软件相关简介

4.2 建立数学模型的基本假设

4.3 粉尘运动的数学模型

4.3.1 气体流动的数学模型

4.3.2 离散相的数学模型

4.4 建立几何模型

4.5 模拟结果及分析

4.6 本章小结

5 高压喷雾降尘技术在双鸭山东荣二矿的应用

5.1 喷雾降尘的机理

5.1.1 喷雾形成机理

5.1.2 喷雾降尘的机理

5.2 高压喷雾降尘的影响因素分析

5.3 东荣二矿现有除尘系统分析

5.4 东荣二矿高压喷雾降尘系统的设计

5.4.1 降尘方式的设计

5.4.2 高压雾化喷嘴的选定

5.4.3 高压雾化泵的确定

5.5 掘进工作面高压喷雾降尘实施方案

5.6 高压喷雾除尘方案实施前后降尘效果对比

5.7 本章小结

结论

展望

参考文献

作者简历

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