导　　师： 程卫民

学科专业： H1903

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 山东科技大学

摘　　要： 本文通过理论分析、数值模拟、实验测试、现场应用相结合的方法,对综掘工作面粉尘防治理论及工艺技术进行了研究,研制了可有效降低综掘工作面浓度的高效除尘技术,取得了较好的现场应用效果。分别采用三维k-ε紊流模型和气相湍流—颗粒相湍流κ-ε-Θ-κp模型,基于控制容积法和有限单元法,采用SIMPLE(压力耦合方程式的半阴解法)、TDMA(三对角线算法)和Gauss-Seidel相结合的方法,并以FLUENT软件作为计算平台对封闭前后综掘面的风流场和粉尘场进行了数值模拟。详细阐述了喷嘴雾化的KH模型、Taylor类比破碎模型和Reyleigh-Taylor(R-T)波模型,基于两相流的喷雾概念模型,分析了喷嘴的一次雾化和二次雾化过程,根据液滴破裂机理、液体射流的破碎方式与破碎类型,建立了液体喷嘴射流分裂与雾化机理数学模型,提出了单水喷雾降尘机理和湿式振弦喷雾降尘机理。设计了喷嘴雾化性能测定方案,对目前矿井常用且雾化效果较好且孔径不同的离心混合式喷嘴进行了喷雾测粒实验,根据实验数据,优选确定了孔径为1.5mm的离心混合式喷嘴作为综掘机外喷雾的最佳喷嘴。通过对综掘工作面常用局部通风方式的对比分析,确定了长压短抽作为综掘面高效除尘系统的通风方式,确定了相关的基本参数,同时,根据强力高效除尘器的除尘机理,优化了振弦栅材料的振动频率和振幅,优选了KCS—225ZL湿式振弦除尘风机作为综掘面的抽出式除尘风机。根据鲍店5306②轨顺综掘面和5305②切眼、轨顺综掘面现场的生产状况、产尘特点、粉尘分布规律,研究了封闭式除尘系统的挡尘帘结构、空气风幕安装形式,最终设计了挡尘帘和空气风幕两种封闭式高效除尘技术及工艺。该工艺在现场应用后,取得了较好的除尘效果。

关 键 词： 粉尘 综掘工作面 喷嘴 雾化 挡尘帘 空气风幕 除尘风机

分 类 号： [TD714.4]

领　　域： [矿业工程]