鉆孔口壓氣水二次旋轉射流吸除塵技術的研究.pdf

1、礦井粉塵的兩大主要危害是引發(fā)職業(yè)病和發(fā)生煤塵爆炸。由粉塵引起的塵肺病是我國最主要的職業(yè)病之一；煤塵爆炸也能造成很大的負面影響。每年由礦井粉塵所引發(fā)的有害事件都會造成巨大的經濟損失。鉆孔作業(yè)是煤層開采的工序之一,也是產生礦井粉塵的主要源頭之一。國內外對于鉆孔粉塵的治理已有相應的研究,同時對鉆孔粉塵進行控制的新方法也在不斷開發(fā)。
　　 為了有效的解決鉆孔口粉塵的治理問題,本文針對鉆孔口壓氣水二次旋轉射流吸除塵技術進行了初步研究。主要

2、研究內容是通過對壓氣水二次旋轉射流吸除塵技術的理論研究,分析壓氣水二次旋轉射流的吸除塵機理；采用CFD軟件對射流管內部流場進行數(shù)值模擬,探討不同參數(shù)對吸風量的影響,同時初步模擬巷道內粉塵分布情況及吸塵效果；通過吸風及除塵實驗分析除塵器各參數(shù)對吸風量、除塵效率以及綜合指標的影響；進行工業(yè)性應用初步試驗,觀察除塵器對礦井鉆孔產生粉塵的治理狀況。
　　 利用有限空間射流理論、兩相及多相流體力學和通風除塵等理論對壓氣水二次旋轉射流吸除塵

3、的除塵原理進行了分析,確定了實驗研究參數(shù)及范圍。
　　 通過對不同射流管內部流場進行數(shù)值模擬,驗證了含塵壓氣水旋轉射流中的運動過程以及射流管內部流場運動規(guī)律。模擬結果表明射流管的吸風量隨喉管長度以及喉管直徑的變化均呈拋物線變化。巷道粉塵彌散情況及吸塵效果模擬顯示鉆孔粉塵在巷道內影響區(qū)域較大,其危害性較高,所采用的短喉管的吸塵能力也較好。
　　 利用數(shù)理統(tǒng)計理論中的正交實驗設計方法對實驗參數(shù)進行了優(yōu)化。實驗參數(shù)包括壓風流量

4、、射流管結構和噴嘴口徑。通過對綜合效率的結果分析得到最優(yōu)參數(shù)水平組合為壓風流量25m3／h、短喉管文氏射流管和口徑為7.0mm的噴嘴。二次旋轉射流實驗結果表明,加設二次旋流導流裝置后,除塵效率得到了明顯提高。采用曲線擬合方法研究不同壓風耗量對吸塵量的影響,得到了擬合函數(shù),進而了解吸風量變化趨勢。
　　 將壓氣水二次旋轉射流吸除塵器在淮北礦業(yè)集團股份有限公司蘆嶺煤礦井下工作面Ⅱ927鉆孔作業(yè)現(xiàn)場進行除塵應用試驗。壓氣水二次旋轉射流