本文關(guān)鍵詞：薄煤層綜采工作面氣幕隔塵技術(shù)研究

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【摘要】：隨著國內(nèi)煤炭需求的增大和礦區(qū)開采年限的增加,優(yōu)質(zhì)煤炭資源越來越少,薄煤層因其獨特的開采條件和不容忽視的經(jīng)濟(jì)地位,越來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。同時隨著社會進(jìn)步和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們的勞動保護(hù)意識不斷增強,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象,通過理論分析,數(shù)值模擬及實驗室試驗對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)通過理論計算,得出薄煤層綜采工作面呼吸性粉塵運動及分布規(guī)律主要受到工作面風(fēng)流及側(cè)向擾動風(fēng)流的影響,確定了數(shù)值模擬粉塵擴(kuò)散動力的簡化依據(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響因子,數(shù)值計算結(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,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)值模擬對氣幕隔塵參數(shù)展開優(yōu)化設(shè)計。模擬結(jié)果表明:模擬條件下,空氣幕的最佳長度為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)用前景和研究價值。(5)通過實驗室試驗,測定出了實驗粉塵的粒徑分布,并對實驗條件下,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)展開測定。實驗結(jié)果表明:合理的隔塵參數(shù)可以使空氣幕對平均粒徑為87.852μm全塵達(dá)到良好的隔塵效果,隔塵效率為74.7%。
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TD714.4

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