综采工作面喷雾降尘理论及应用研究

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1、国家科技重大专项（2011ZX05042-001）资助项目工程硕士专业学位论文综采工作面喷雾降尘理论及应用研究ResearchontheTheoryandApplicationofDust-settlingTechnologybySprayinFullyMechanizedFace作者：句海洋校内导师：凌标灿教授校外导师：王凤志高工华北科技学院二零一五年六月中图分类号X936学校代码11104UDC密级公开华北科技学院工程硕士专业学位论文综采工作面喷雾降尘理论及应用研究ResearchontheTheoryandApplicationofDust-sett

2、lingTechnologybySprayinFullyMechanizedFace作者句海洋校内导师凌标灿校外导师王凤志申请学位工程硕士专业学位培养单位研究生处学科专业安全工程研究方向工业卫生及职业危害防治答辩委员会主席周心权评阅人倪文耀、吴北平二○一五年六月论文审阅认定书研究生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。校内导师签字：校外导师签字：年月日致谢本人的硕士研

3、究工作顺利开展即将按期完成，得益于恩师凌标灿教授的悉心教导与帮助。导师谦恭厚德、博学笃行，性情豪爽而关怀细腻，利物不争而胸怀大义，深深地教育和督促了学生。凌教授不仅在学术上给予学生具体指导，而且在工作生活上寄予了亲切关怀，在此，谨向恩师表示深深的谢意和崇高的敬意！感谢中矿龙科能源科技（北京）股份有限公司以及大屯煤电集团为本文提供了良好的科研环境与现场实践机会，大屯煤电集团各位领导的大力支持与倾心配合确保本文的研究工作顺利开展。感谢校外导师开滦集团王凤志高工，在论文完成过程中，给予论文现场内容章节的指导与帮助。为期三年的硕士学习生涯，期间得到研究生处处长徐景

4、德教授的数次指导与教诲，无论在学业还是生活方面，徐教授为人师表,深深影响了学生在以后工作学习方面的为人处世方式；在论文写作过程中，徐处长对论文的修改工作提出了宝贵意见，在此向徐教授致以最真挚的谢意！感谢国家科技重大专项（2011ZX05042-001）对论文的资助，项目组为我提供了宝贵的学习机会，感谢项目组成员郑贵强老师、付晓龙博士在科研领域给我的启发，使我领略到年轻科研工作者应有的科研素养。感谢师弟李坤、魏尧和师妹苗欢、杨舒迪，在我撰写论文过程中，帮助我共同完成部分章节的资料整理，师门情谊今生不忘。谨代表师门五人，再一次感谢老师为各位研究生提供良好的学习

5、和工作环境。在父亲的殷切期盼下，即将顺利完成漫漫二十载求学路，感激之词溢于言表；拜谢母亲在家里不辞劳苦、无怨无悔的无私奉献，得以保证有一个完整、温馨的家，为我提供良好的学习环境。爱是陪伴与包容，感谢女朋友马娜，在我完成硕士论文期间的体谅与关怀。感谢在百忙中抽出时间对本论文给予评阅和指导的各位老师,殷切期望得到更多的批评指导。向各位老师表示崇高的敬意！摘要由于科学技术的进步，机械化采煤装备在煤矿井下得以广泛应用，但随着而来的问题是综采工作面粉尘浓度居高不下，严重威胁着煤矿井下的安全生产和职工的身心健康。随着国家对职业危害防治工作的逐步重视，对于综采工作面粉尘

6、的防治工作以及如何降低到相关标准以下，目前仍然是矿井安全生产亟待解决的问题之一。本文利用基础理论分析、数值实验、实验测试和工程应用试验相结合的方法，系统研究综采工作面喷雾降尘理论及应用情况，形成本论文的知识结构体系。在论文完成过程中，前往现场调研、了解综采工作面布置情况，及采煤机运行过程中的粉尘浓度分布规律，将采集的数据进行进行定性、定量分析，并运用数值模拟的方法，分析综采工作面风流场分布规律及粉尘分布、迁移规律。通过对龙东煤矿7141综采工作面分析研究，结合粉尘运动理论，以7141综采工作面为物理模型，在风流—粉尘离散相的物理模型和边界条件基础上，对风流

7、场中粉尘运移规律进行数值模拟，通过对比分析，归纳总结出综采工作面风流、粉尘浓度分布规律。由于综采工作面产尘强度大，另外采煤机自身所携带的内、外喷雾容易损坏导致喷雾降尘效果不理想，在前述研究基础上，根据综采工作面实际特点，进行针对综采工作面的粉尘防治技术设计；本文针对采煤机附近主要产尘源及粉尘扩散范围，优化设计出一种高速水射流负压降尘装置，此装置使用空气助力喷嘴，在低压水源情况下提供速度极高的水射流雾团，形成包围产尘源的“水雾墙”，阻止粉尘的扩散，同时由于负压场的存在进一步控尘、吸尘，并及时湿润使其沉降。本论文有图62幅，表15个，参考文献100篇。关键词：

8、综采工作面；射流雾化；喷雾降尘；数值模拟；负压降尘IAbstrac