综掘工作面封闭式除尘系统的研究与应用

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1、-论文题目：综掘工作面封闭式除尘系统的研究与应用作者姓名：聂文入学时间：2007年9月专业名称：安全技术及工程研究方向：矿井通风与安全指导教师：程卫民职称：教授论文提交日期：2010年6月论文答辩日期：2010年6月授予学位日期：---APPLICATIONANDRESEARCHONCLOSED-ENDDUSTREMOVALSYSTEMOFCOMPREHENSIVEMECHANIZEDHEADINGFACEADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsoft

2、hedegreeofMASTEROFPHILOSOPHYfromShandongUniversityofScienceandTechnologybyNieWenSupervisor:ProfessorChengWeiminCollegeofNaturalResourcesandEnvironmentalEngineeringJune2010---声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名

3、：日期：AFFIRMATIONIdeclarethatthisdissertation,submittedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofMasterofPhilosophyinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge.Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyother

4、academicinstitute.Signature:Date:---山东科技大学硕士学位论文摘要摘要由于综掘工作面的产尘量较大，远远超过《煤矿安全规程》的规定，因此，从保护现场作业人员职业安全健康以及企业安全生产的角度考虑，必须将综掘工作面的粉尘浓度控制在可允许的范围以内。本文采用理论分析、数值模拟、实验测试及现场应用相结合的方法，提出了综掘工作面封闭式除尘系统，经现场应用取得了较好的降尘效果。建立了单相风流的三维k-e紊流模型和双相的气相湍流—粉尘颗粒相湍流k-e-Q-kp模型，采用混合差分格式和基于同位网格

5、的SIMPLE算法作为气体－粉尘颗粒两相流的数值解法，并利用ANSYSFLUENT软件对综掘工作面采用单一和附壁风筒压抽混合式通风系统的风流场及粉尘流场进行了数值模拟，得出了采用封闭式控尘系统前后综掘面风流场及粉尘流场的变化规律，为综掘工作面封闭式除尘系统的研究提供了理论基础。研究分析了喷嘴的雾化机理和喷雾降尘机理，并利用自行设计、制造的实验装置在模拟综掘工作面真实风速的情况下进行了喷嘴雾化特性实验和喷雾降尘实验，通过对实验数据的分析，确定了各种喷嘴所成雾场的雾滴粒径及雾流结构在不同压力、风速等条件下的规律，得出不

6、同粒径雾滴与之捕获的煤尘粒径的对应关系为DD»0.12×D，无尘液滴并根据实验结果和综掘机尺寸确定孔径分别为1.6mm和2.4mm且含X形导流芯的广角旋口的1#和3#混合式喷嘴为综掘机外喷雾降尘装置喷嘴，供水压力为4MPa。根据高庄煤矿3下506运输巷综掘工作面的生产状况、产尘特点、粉尘分布规律及综掘机外喷雾降尘装置的喷嘴选型、喷雾压力等情况，研究设计了由综掘机外喷雾降尘装置和封闭式抽尘净化装置组成的综掘工作面封闭式除尘系统。现场实测表明，本文设计的综掘工作面封闭式除尘系统具有较好的除尘效果。关键词：粉尘、综掘工作

7、面、封闭式除尘、喷嘴、雾化、喷雾降尘、抽尘净化---山东科技大学硕士学位论文摘要ABSTRACTDustconcentrationincomprehensivemechanizedheadingfacemustbecontrolledinaproperrangetoensureprotectingworkersoccupationalsafetyandhealthandenterprisesafetyproductionbecausedustproductionofcomprehensivemechanizedhe

8、adingfaceislarger,andevenexceedstheprescribedlimitof“coalminesafetyregulation”.Inthisdissertation,closed-enddust-removingsystemofcomprehensivemechanizedheadingfaceisproposed,combin