掘进巷道粉尘控制技术的研究与应用

项目持有方：北京科技大学
所属领域
资源环境
项目简介
结合我国矿井的生产技术条件，在现场调查、理论分析和实验室相似模型实验研究的基础上，研制出适用于机械化掘进工作面除尘的高效、实用、新型的自激式水浴水膜除尘设备。除尘器结构主要有上下导流叶片、脱水器、水箱、轴流式风机、排浆阀和注水孔等组成。其除尘过程是含尘气体由进风口进入除尘器转弯向下的导流叶片冲击水面，较大的尘粒由于惯性作用落入水箱中，而较小的尘粒随气流以较高速度通过上导流叶片间的弯曲通道时，与激起的大量水滴充分碰撞而被捕获沉降。含尘含水的气流又在离心力的作用下，在除尘器内壁和上下导流叶片上形成一定厚度的水膜，将尘粒捕集下降。再由脱水器除掉气流中的水滴水雾后，经轴流风机排出到巷道中；其除尘机理主要是气流中的尘粒与液面和雾化液滴之间产生惯性碰撞、截留、扩散等作用。总之，这种除尘器具有水浴、水滴、离心力产生的水膜等三种除尘功能，因而可得到较高的除尘效率。另外，被水滴捕集落入水箱里的粉尘，沉积到水箱底部或随气流冲击不断搅动，当水箱中浓度达到一定值后，通过排浆阀定期排出，并冲洗水箱，由供水管补充新水。
经专家鉴定：研究成果整体达到国际先进水平，并获得国家安全生产监督管理局第一届安全生科技成果三等奖，被列为国家安全生产监督管理总局2005年度重点科技推广项目。
经济效益及市场分析
本项目研制出的自激式水浴水膜除尘器与相配套的掘进工作面除尘系统，已在邢台矿业集团东庞煤矿，开滦集团唐山矿、荆各庄矿等矿井机械化煤巷掘进工作面中得到广泛应用，应用结果表明：使用该套除尘系统可使掘进机司机处粉尘的降尘效率达到84%以上，呼吸性粉尘的降尘效率达到70%以上；除尘系统风机出口处后，巷道中粉尘的降尘效率达到95%以上，呼吸性粉尘的降尘效率达也到83%以上；而除尘器本身的除尘效率可达到99%以上。另外，该种除尘设备还应用到天府矿务局摩心坡煤矿回风巷除尘和其它矿井的翻罐笼除尘。总之，由该项目研究的成果，目前已在多个煤炭企业掘进工作面中得到应用，而且正在不断地推广应用。为控制掘进工作面的粉尘，改善工人的作业环境，提高机掘工作面的掘进速度，预防和减少工人尘肺病的发生起着极其重要的作用，由此带来巨大的社会和经济效益。且具有较大的推广应用前景。
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