高压水射流切煤降尘

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1、中国矿业大学（北京）硕士研究生选题报告高压水射流切煤降尘的研究研究生：专业：机械电子工程研究方向：机电一体化导师：中国矿业大学（北京）2011年2月1课题概述11.1课题背景11.2问题的提出21.3研究意义22文献综述32」国外研究现状32.2国内研究现状73研究目标和内容93.1研究目标93.2研究内容93.2.1高压水射流破岩理论研究93.2.2高压射流设备研究113.2.3高压水设备安装方式的研究113.2.4割缝布局方式的研究124技术路线及可行性分析144」技术路线144.2可行性分析155课题创新点及计划165.1课题创新点165.2课题计划16参考文献1

2、71课题概述1.1课题背景煤尘爆炸是煤矿最严重的灾害事故之一⑴。建国后，我国煤矿最大死亡人数最多的事故就是煤尘爆炸引起的。煤尘既是严重的爆炸源，乂是尘肺病病源。世界最大的矿难发生在1942年日本占领的我国本溪湖煤矿的瓦斯煤尘爆炸，死亡1594人⑵。新中国最大的矿难是发生在1960年的大同老口洞煤矿煤尘爆炸，死亡684。到2008年止，新中国煤矿共发生24起一次死亡百人以上的事故⑶。其中煤尘爆炸、瓦斯爆炸12起，占50%,死亡2150人，占死亡人数的65%o最近发生的特大型煤尘事故发生于2005年11刀黑龙江七台河东风矿难，死亡171人⑷。煤尘引起的尘肺病人问题更为严重。

3、到2006年末，我国尘肺病人共608763人；近几年每年新增尘肺病人超过1万人，煤矿尘肺病人和新增尘肺病人约为全国的二分之一，新发病人呈上升趋势。由于统计数据中缺乏大量漏查的和疑似的尘肺病人（小煤矿工人和离矿农民工漏查数量特别大）等，估计全国煤矿尘肺病人超过50万人问。近些年来，我国煤矿的防尘设备和基础设施有了较大改善，广大煤矿职工的职业病防治意识大大增强，但由于我国煤炭需求的增加及煤矿生产强度的不断增大，煤矿职业危害防治工作依然严峻。据初步测算，目前全行业每年尘肺病死亡病例已超过牛产安全事故死亡人数的2倍，切实做好职业安全健康工作已十分迫切⑹。全国煤矿有265万接尘人

4、员，据测算，每年有5.7万人患上尘肺病，因尘肺病死亡的则有6000余人，是安全生产事故死亡人数的两倍。”这是记者从今天召开的全国煤矿职业安全健康经验交流会暨全国煤矿尘肺病防治现场会上获悉的。据国家煤矿安全监察局、中华全国总工会、中国职业安全健康协会一项调研显示，多数煤矿井下粉尘浓度严重超标，自1983年至2008年，煤尘最高浓度范围198〜3420毫克/立方米，超过国家标准49.5〜855倍，每年有大量职工患上尘肺病。截至2007年底，全国煤矿企业累计尘肺病患者31.2万例（不包括乡镇煤矿）,尘肺病检出率高达7.2%o尘肺病是对以人为本，科学发展的严重问题，不仅严重影响

5、煤炭工业的的健康可持续发展，而且是日益突击的社会问题，以引起国际的关注。粉尘是我国煤矿的最大危害⑺。长期以来，粉尘治理始终是矿井安全生产的难题之一。冃前随着我国能源战略的深入，化矿井生产率得到很大的提高，但随Z粉尘问题也越来越严重，它不仅影响矿井工人的身心健康⑻。造成尘肺病的同吋；也由于积聚达到爆炸下限，带来爆炸的危险。因此世界各国纷纷制定有严格的粉尘浓度标准，以此来维护工人身体健康和矿井安全。了解煤尘产生的原因，如何采取有效措施控制粉尘的产生以及采取何种除尘技术是矿井可持续的关键，也是我国现代化矿井中保证职工身体健康迫在眉睫的问题。在煤矿采掘过程中，如钻眼、爆破、掘进

6、及采煤作业，顶板管理。煤的装运等各个环节都会产牛大量的粉尘，而不同的矿井由于煤、岩地质条件和物理性质的不同，采掘方式、作业方法、通风状况和机械化程度的不同，粉尘的产生情况也不大相同，采掘工作而的机械化程度越高，煤尘的产量相应也就越大。1.2问题的提出我国采煤机主要是采用滚筒采煤机，为了提高生产，采煤机功率不断增加，已达到2千多千瓦。滚筒采煤机依靠截齿破碎煤体落煤，产岀粉煤率高，煤尘大。而普通连续式采煤机是利用带截齿的旋转截割头来压裂破碎煤体，往往生成大量煤尘，极易产生爆炸危险和呼吸障碍。产牛煤尘的过程主要是落煤，降尘抓源头，就应该改进落煤的方式，使落煤时少产生煤粉。本课

7、题提出在滚筒采煤机落煤前采用高压水射流对煤层隔缝，这样滚筒落煤时将显著增加煤块，减少粉煤，也就减少煤尘，而且水力隔缝也将降低粉尘产出。1.3研究意义(1)水射流对粉尘的产生有良好抑制作用，水雾有较强的吸尘性能，因此降尘效果很好。(2)降低了煤体的强度，显著提高了落煤的效果，降低采煤机的开采功率，有显著的节能意义。(3)明显增加了块煤的生产率，块煤的价格高于粉煤的价格，所以提高了煤矿经济效益。2文献综述高压水射流技术，正是应用了滴水穿石的原理。本世纪五六十年代，国内外在采煤界采用了大量的水射流技术。但是，那时的水射流技术是利用较低压力的大射