煤层干式钻进的水雾泡沫多级降尘技术

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1、学位论文原创性声明DeclarationofThesisOriginality本人郑重声明：所呈交的学位论文《煤层干式钻进的水雾泡沫多级降尘技术》，是本人在导师指导下，在中国矿业大学攻读学位期间进行的研究工作所取得的成果。据我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：年月日60万方数据论文审阅认定书研究生洪克宽在规定的学习年限内，按照研究生培养方案的要求，完成了研究生课程的

2、学习，成绩合格；在我的指导下完成本学位论文,经审阅，论文中的观点、数据、表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评审。导师签字：年月日万方数据致谢Acknowledgements在本论文完稿之际，首先要衷心感谢导师周福宝教授！本论文是在周福宝教授的悉心指导和严格要求下完成的，周福宝教授为此付出了大量的精力和心血，没有您的付出，论文不可能顺利完成。师从三载，收获颇丰，感触亦深，周老师和善真诚的为人给我树立了做人的榜样，周老师严谨务实的治学态度和开拓创新的精神极大地提升了我的学习能力和思维能力，周

3、老师精益求精的工作态度和忘我的工作精神磨练了我的耐性，培养了我做事细心的习惯，这些是周老师给予我宝贵的精神财富，在今后的工作和生活中我一定受益匪浅。借此机会，感谢您三年来给予我的谆谆教诲!硕士研究生学习期间，我有幸得到张仁贵老师的指导，张老师敏锐的洞察力、丰富的现场经验、谦和宽容的为人态度都深深地感染着我，在实验及设备研发过程中给了我很多帮助，在此向张仁贵老师表示衷心的感谢！感谢魏连江副教授在学习、科研和工作上给予的引导和帮助以及生活上的关怀！感谢课题组中刘应科副教授、陈小雨老师、刘春博士、王圣程博士、史波波博士、夏同强博士、张云峰博士、胡

4、胜勇博士、李建龙博士、宋小林硕士、胡依鲁硕士、杨磊硕士、崔光磊硕士、宋国正硕士、逄宁硕士、丁香香硕士、桑朋硕士、肖翔硕士、张旭硕士、吴铁亮硕士、吴晓亮硕士、王建龙硕士、苏贺涛硕士等，在我做实验过程中和论文写作期间给予的帮助和支持！感谢神火集团薛湖煤矿谢文强矿长、李东风科长等工程技术人员在现场应用研究中提供的帮助及支持！此刻，由衷感谢我的父母和家人们！正是你们的支持和勉励，我在漫长的求学道路上不再感到孤单，在拼搏和奋斗的历程中不感到疲倦，你们是我永远的牵挂和眷念，是我奋斗的原动力！最后，特别感谢在百忙中抽出宝贵时间评审本文的各位专家，热切的希

5、望得到您们的不吝赐教！万方数据摘要随着煤层采深的增加，矿井瓦斯综合治理过程中，钻孔抽放瓦斯工程量不断加大，施工过程中多采用干式钻进，导致粉尘灾害问题愈加严重。传统的单一除尘技术，虽然能起到一定作用，但除尘效果并不理想。在研究国内外煤层干式钻进降尘技术的基础上，提出水雾泡沫多级降尘的理念。本文根据水雾降尘、射流吸尘、泡沫降尘理论，设计了水雾泡沫多级降尘系统，并结合系统中影响各级降尘效果的因素，实验优化了调控系统技术参数，最后通过实验室模拟实验及现场应用进行降尘效果分析。主要研究成果包括：（1）根据水雾泡沫多级降尘系统，设计出新的降尘罩、软管、

6、水气射流喷嘴、泡沫降尘器、混合发泡器的发泡剂添加方式及发泡方式。（2）根据实验得到各级降尘的技术参数，并优化了调控系统及元件布置，降尘罩三通接头前水压调节范围0.4MPa及以上。泡沫降尘器发泡剂流量在0.1~0.2L/min，水流量应控制在370~650L/h，气压应控制在0.3~0.6MPa，发泡倍数达到30~50倍。引射管气压调节0.5MPa及以上。（3）设计了模拟实验系统、工艺步骤，分别测定了未使用和使用水雾泡沫多级降尘措施下的全尘和呼吸性粉尘浓度，计算出全尘和呼吸性粉尘平均降尘率分别达到97.09%和95.57%，模拟实验降尘效果很

7、好。（4）建立了水雾泡沫多级降尘技术现场应用系统，确定了系统现场安装步骤及现场操作工艺，并分别测定了薛湖煤矿2504风巷钻进施工过程中，采用孔口降尘装置及水雾泡沫多级降尘装置时的粉尘浓度，分析表明，采用水雾泡沫多3级降尘后，平均全尘浓度可降到35.14mg/m，其平均降尘率为94.25%，是孔口3喷雾降尘率（27.30%）的3.5倍；平均呼吸性粉尘浓度可降到18.30mg/m，平均降尘率为92.46%，是孔口喷雾降尘率（23.75%）的3.9倍，表明水雾泡沫多级降尘在煤矿井下实际降尘效果的优越性。该论文有图53幅，表12个，参考文献57篇。

8、关键词：矿井粉尘；干式钻进；水雾泡沫多级降尘；降尘率I万方数据AbstractWiththeincreaseofminingdepth,incomprehensivetreatm