薄煤層綜采工作面氣幕隔塵技術(shù)研究.pdf

1、隨著國(guó)內(nèi)煤炭需求的增大和礦區(qū)開采年限的增加，優(yōu)質(zhì)煤炭資源越來(lái)越少，薄煤層因其獨(dú)特的開采條件和不容忽視的經(jīng)濟(jì)地位，越來(lái)越受到煤礦開采的重視。隨著煤礦生產(chǎn)機(jī)械化程度的不斷提高，采煤工作面的粉塵問題日趨嚴(yán)重。同時(shí)隨著社會(huì)進(jìn)步和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的勞動(dòng)保護(hù)意識(shí)不斷增強(qiáng)，在薄煤層綜采工作面研究開發(fā)行之有效的防塵技術(shù)勢(shì)在必行。
　　氣幕隔塵技術(shù)在煤礦粉塵治理中有所應(yīng)用，但大部分研究是針對(duì)厚及中厚煤層展開，薄煤層綜采工作面氣幕隔塵相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)

2、仍有待進(jìn)一步研究。為此，本文以冀中能源股份有限公司邯鄲郭二莊煤礦22410薄煤層綜采工作面為研究對(duì)象，通過理論分析，數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)對(duì)薄煤層綜采工作面氣幕隔塵技術(shù)展開研究，主要結(jié)論如下：
　　(1)通過理論計(jì)算，得出薄煤層綜采工作面呼吸性粉塵運(yùn)動(dòng)及分布規(guī)律主要受到工作面風(fēng)流及側(cè)向擾動(dòng)風(fēng)流的影響，確定了數(shù)值模擬粉塵擴(kuò)散動(dòng)力的簡(jiǎn)化依據(jù)。
　　(2)通過Fluent數(shù)值模擬，得出了薄煤層綜采工作面粉塵的分布規(guī)律及其分布的主要影

3、響因子，數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明：綜采工作面粉塵的擴(kuò)散范圍，隨著側(cè)向擾動(dòng)風(fēng)速的增大而增大，隨著工作面風(fēng)速的增大而減小，適當(dāng)?shù)奶岣吖ぷ髅嫒肟陲L(fēng)速可以達(dá)到通風(fēng)排塵的目的。
　　(3)采煤機(jī)截深的增加時(shí)，采煤機(jī)產(chǎn)量減小，采煤機(jī)司機(jī)距煤壁的距離增大，采煤機(jī)司機(jī)處的粉塵濃度隨之減小。條件允許的情況下，薄煤層綜采工作面應(yīng)盡量采用大截深割煤。
　　(4)通過理論計(jì)算，確定了薄煤層綜采工作面氣幕卷吸風(fēng)量與出口寬度及出口風(fēng)速之間的關(guān)系，并通過數(shù)值模擬

4、對(duì)氣幕隔塵參數(shù)展開優(yōu)化設(shè)計(jì)。模擬結(jié)果表明：模擬條件下，空氣幕的最佳長(zhǎng)度為4.3m，出口寬度為20mm，出口風(fēng)速為6m/s，安裝角度應(yīng)控制在5°～10°范圍內(nèi)，氣幕的最大隔塵效率可達(dá)94.30％～96.72%，空氣幕對(duì)呼吸性粉塵具有明顯的控制作用，氣幕隔塵技術(shù)在薄煤層綜采工作面粉塵治理中有其應(yīng)用前景和研究?jī)r(jià)值。
　　(5)通過實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，測(cè)定出了實(shí)驗(yàn)粉塵的粒徑分布，并對(duì)實(shí)驗(yàn)條件下，薄煤層模擬工作面粉塵分布規(guī)律及氣幕隔塵最佳參數(shù)展開測(cè)