綜采工作面氣泡霧化降塵機理及應(yīng)用研究.pdf

1、隨著煤礦機械化水平的不斷提高，工作面單產(chǎn)大幅度提高。綜采工作面粉塵產(chǎn)生量所占比例在煤礦所有生產(chǎn)環(huán)節(jié)中最大，粉塵濃度超標(biāo)嚴重。因此，呼吸性粉塵防治已成為當(dāng)前煤礦綜采工作面安全工作的重點和難題之一。
　　采用氣固兩相流理論，分析并建立了粉塵顆粒3種運動的動力學(xué)方程?；跉馀蒽F化機理與噴霧降塵理論，推導(dǎo)出氣泡霧化總降塵效率公式;數(shù)值模擬分析確定噴嘴直徑、液滴粒徑的合理范圍分別為1.2 mm～1.5 mm、20μm～50μm。
　　

2、基于氣泡霧化霧場特性實驗，確定霧化質(zhì)量最佳的噴嘴為A3型，操作條件合理范圍為:氣液比(ALR)應(yīng)小于0.06，氣體壓力(P)應(yīng)小于0.3 Mpa，液體流量(ML)應(yīng)小于400 kg/h。利用因次分析法建立氣泡霧化影響因子的準(zhǔn)則關(guān)系式，擬合出霧滴平均粒徑SMD經(jīng)驗公式;采用正交實驗得出系統(tǒng)參數(shù)對霧滴粒徑影響的顯著性次序為:ALR＞P＞ML;建立氣泡霧化氣霧兩相顆粒軌道數(shù)學(xué)模型，利用GAMBIT2.0數(shù)值模擬霧化霧滴粒徑相對誤差范圍為:4.

3、2％～5.3％。
　　氣泡霧化霧滴與粉塵粒徑耦合關(guān)系實驗測定了噴霧降塵前后粉塵濃度、粒徑分散度的變化規(guī)律;利用數(shù)值分析方法，首次耦合氣泡霧化氣液比、霧滴粒徑分別與全塵降塵效率、分級降塵效率之間的龔帕茲(Gompaertz)、二次拋物線(Parabola)定量耦合函數(shù)式。
　　現(xiàn)場測試和實驗室分析得出了雙鴨山礦區(qū)新安礦18層5號綜采工作面沿程、斷面濃度和粒徑的分布規(guī)律和特征;提出了降塵霧滴粒徑對位配置的概念。針對雙鴨山礦區(qū)新安