發(fā)布時間：2020-03-28 14:14

【摘要】：隨著煤礦開采深度的增加,開采規(guī)模以及機械化程度的大大提高,大功率、高性能的自動化采煤設(shè)備普遍使用,使得煤礦井下多個作業(yè)環(huán)節(jié)產(chǎn)塵量也隨之加大,嚴重影響著煤礦的正常開采以及礦工的身體健康。本文在現(xiàn)場調(diào)研和統(tǒng)計分析的基礎(chǔ)上采用理論分析、數(shù)值模擬的方法,分析采煤工作面粉塵危害程度,掌握粉塵分布規(guī)律,研究回風(fēng)巷及運輸巷防塵水幕的降塵效果,從而為煤礦采煤工作面粉塵防治提供科學(xué)建議。采用個體采樣與定點采樣方法檢測陜西省不同礦區(qū)20個煤礦采煤作業(yè)礦工粉塵接觸水平,檢測結(jié)果表明采煤機司機等五類工種接觸粉塵濃度嚴重超標,分析了不同崗位粉塵濃度超標原因;對粉塵濃度超標嚴重的神木匯興煤礦做重點研究,該礦14201綜采工作面采煤機司機、刮板司機、移架工、轉(zhuǎn)載機司機、端頭支護工接觸粉塵濃度超標,14201綜采工作面及其回風(fēng)巷粉塵防治效果較差。應(yīng)用FLUENT軟件模擬了回風(fēng)巷防塵水幕未開啟以及噴嘴與豎直方向傾角為0°、5°、10°、15°五種狀態(tài)時的粉塵濃度分布。通過對比分析得出噴霧角度與豎直方向傾角為10°時粉塵沉降效果最好,在第二道防塵水幕之后粉塵濃度降到8 mg/m3以下;模擬運輸巷防塵水幕降塵效果發(fā)現(xiàn),從巷道底部上噴出來的水幕對巷道1.5 m高度以下粉塵的沉降效果尤為明顯,粉塵濃度降至10 mg/m3以下。優(yōu)化了礦井回風(fēng)巷自動噴霧防塵水幕,確定了噴霧頭向巷道內(nèi)噴灑防塵用水的最佳角度;設(shè)計了噴霧降塵濕潤劑復(fù)配用智能水箱,可實時監(jiān)測水箱內(nèi)液位高低和液體濃度,實現(xiàn)回風(fēng)巷粉塵防治的目的;建議在運輸巷10 m范圍內(nèi)同時安設(shè)兩道從巷道底部向上噴水的自動噴霧防塵水幕提高運輸巷粉塵沉降效率。
【圖文】：

（2）將粉塵粒子視為單分子圓形光滑固體顆粒，且顆粒之間沒有粘附作用。根據(jù)對粉塵粒徑分布的測試分析結(jié)論來設(shè)定粉塵顆粒的粒徑。忽略粉塵之間的碰撞作用，不考慮顆粒的旋轉(zhuǎn)，忽略旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的升力。不計顆粒的局部壓力，氣體的局部壓力等于混合流的局部壓力。不計顆粒料的聚集作用，但是在沖擊力的作用下，顆粒能粘附在物體的表壁上。（3）視溫度場為定常等溫場。巷道流場邊界和流體內(nèi)部無熱源，空氣變化不大，可忽略熱交換，把溫度場看做定常等溫場。（4）視氣流為定常流動。截取巷道一定長度作為研究，在巷道入口處給定粉塵源濃度和入口風(fēng)速，并且風(fēng)量不隨時間變化。因此假定氣流流動為定常流動。（5）將巷道視為規(guī)則長方體結(jié)構(gòu)。將整個回風(fēng)巷簡化為一個長方體，計算區(qū)域長度 63 米，其幾何尺寸為：長×寬×高=53m×3.5m×2.5m，如圖 4.1�；仫L(fēng)巷道中研究兩道自動噴霧降塵水幕，第一道水幕設(shè)于距入風(fēng)口 3 米處，第二道水幕設(shè)于距入風(fēng)口 53 米處，每道水幕頂部設(shè) 5 個噴嘴，各噴嘴之間間隔 0.58 米；兩側(cè)各設(shè)一個噴嘴，距巷道頂端 1 米，距底部 1.5 米，噴霧壓力 2MPa，入口風(fēng)速 1.5m/s，粉塵源濃度 1000mg/m3。

（2）將粉塵粒子視為單分子圓形光滑固體顆粒，且顆粒之間沒有粘附作用。根據(jù)對粉塵粒徑分布的測試分析結(jié)論來設(shè)定粉塵顆粒的粒徑。忽略粉塵之間的碰撞作用，不考慮顆粒的旋轉(zhuǎn)，忽略旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的升力。不計顆粒的局部壓力，氣體的局部壓力等于混合流的局部壓力。不計顆粒料的聚集作用，但是在沖擊力的作用下，顆粒能粘附在物體的表壁上。（3）視溫度場為定常等溫場。巷道流場邊界和流體內(nèi)部無熱源，空氣變化不大，可忽略熱交換，把溫度場看做定常等溫場。（4）視氣流為定常流動。截取巷道一定長度作為研究，在巷道入口處給定粉塵源濃度和入口風(fēng)速，并且風(fēng)量不隨時間變化。因此假定氣流流動為定常流動。（5）將巷道視為規(guī)則長方體結(jié)構(gòu)。將整個回風(fēng)巷簡化為一個長方體，計算區(qū)域長度 63 米，其幾何尺寸為：長×寬×高=53m×3.5m×2.5m，如圖 4.1�；仫L(fēng)巷道中研究兩道自動噴霧降塵水幕，第一道水幕設(shè)于距入風(fēng)口 3 米處，第二道水幕設(shè)于距入風(fēng)口 53 米處，，每道水幕頂部設(shè) 5 個噴嘴，各噴嘴之間間隔 0.58 米；兩側(cè)各設(shè)一個噴嘴，距巷道頂端 1 米，距底部 1.5 米，噴霧壓力 2MPa，入口風(fēng)速 1.5m/s，粉塵源濃度 1000mg/m3。
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TD714.4

【參考文獻】

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1 胡高偉;;關(guān)于煤礦職工安全健康管理問題的思考[J];科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力;2015年12期

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4 許滿貴;劉欣凱;文新強;何鵬程;朱兆偉;;煤礦綜采工作面粉塵分布及運移規(guī)律研究[J];西安科技大學(xué)學(xué)報;2014年05期

5 宋富美;李季;;我國煤礦塵肺病現(xiàn)狀及預(yù)防對策研究[J];煤礦安全;2014年05期

6 譚因鋒;劉波;何春宏;李新鸞;;國內(nèi)外職業(yè)病危害防治綜述[J];安全、健康和環(huán)境;2013年12期

7 施國華;馬威;張建斌;魏衍棟;劉勇;;綜掘工作面粉塵運移規(guī)律及其控降塵技術(shù)研究[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;2013年03期

8 曹學(xué)軍;陸新曉;曹凱;葉海松;;綜掘機泡沫降塵技術(shù)研究及其應(yīng)用[J];煤炭工程;2012年11期

9 賈英;;工業(yè)企業(yè)職業(yè)病危害防護設(shè)施管理對策研究[J];中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù);2012年08期

10 胡方坤;陸新曉;王德明;王帥領(lǐng);;基于CFD數(shù)值模擬分析綜掘工作面粉塵遷移規(guī)律研究[J];中國煤炭;2012年06期

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2 孫胤羚;職業(yè)衛(wèi)生管理政策分析與評價研究[D];山東大學(xué);2014年

3 龐柒;煤礦企業(yè)長效安全評價體系研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2014年

4 湯道路;煤礦安全監(jiān)管體制與監(jiān)管模式研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2014年

5 李雨成;基于風(fēng)幕技術(shù)的綜掘面粉塵防治研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2010年

6 賈惠艷;皮帶輸煤系統(tǒng)轉(zhuǎn)載點粉塵析出逸散規(guī)律及數(shù)值模擬研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2007年

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2 何鵬程;綜掘工作面綜合降塵技術(shù)研究[D];西安科技大學(xué);2015年

3 劉欣凱;合陽公司掘進工作面粉塵運移規(guī)律及噴霧降塵技術(shù)研究[D];西安科技大學(xué);2015年

4 李琰;某礦井建設(shè)項目職業(yè)病危害控制效果評價[D];山東大學(xué);2011年

5 吳應(yīng)豪;巷道粉塵沉降規(guī)律與轉(zhuǎn)載點噴霧降塵系統(tǒng)研究[D];太原理工大學(xué);2007年

本文編號：2604561