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通风、防尘设施

矿井通风与除尘(蒋仲安版) 12 矿井通风与除尘新

时间:2020-06-07 23:56 来源:未知 作者:admin

  矿井透风与除尘(蒋仲安版) 12 矿井透风与除尘新工夫_其它_职业训诲_训诲专区。第十二章 矿井透风与除尘新工夫 1 12.1 矿井透风新工夫 12.1.1 可控轮回透风工夫 12.1.2 脉动透风工夫 12.1.3 稳态透风模仿工夫 12.1.4 均压透风工夫 2

  第十二章 矿井透风与除尘新工夫 1 12.1 矿井透风新工夫 12.1.1 可控轮回透风工夫 12.1.2 脉动透风工夫 12.1.3 稳态透风模仿工夫 12.1.4 均压透风工夫 2 12.1.1可控轮回透风工夫 正在低瓦斯矿中,当 采掘使命面位于矿井的边 远地域,原有透风体例不 能保障按需供风,而该地 区的回风的风质又斗劲好 时,可能正在限制透风体例 的进、回风之间安设透风 开发、办法和监控开发, 对回风举行合理轮回驾御 加以再使用,以推广用风 地址的本质风量。此种通 风格式称为可控轮回风。 图8-1 可控轮回透风体例 1—合键透风机; 2—轮回透风机;(或设于⑥、⑦分支); 3—使命面;4—风量瓦斯浓度监测点 3 12.1.2 脉动透风工夫 “脉动透风”工夫是使用风致风骚的紊流扩散系数与风致风骚 脉动特色直接合连的外面凭借,正在限制堆集瓦斯名望处安装 脉冲透风机,正在寻常透风风致风骚中发作脉动风致风骚,从而大大地 推广瓦斯堆集区风致风骚的紊流系数,风致风骚驱散限制瓦斯堆集的 材干,从根基上处理煤层巷道中和回采使命面上隅角瓦斯积 聚题目。 4 =0。 12.1.2 脉动透风工夫 脉动透风格式是限制透风机的风筒口装有风致风骚断续器, 使其向使命面送入衔接的脉冲式风致风骚,风致风骚速率随光阴爆发 周期性的转移。当风致风骚断续器使命时,气氛被周期性地“封 闭”并积储正在风筒中,然后正在过剩的压力下扔向使命面空间。 寻常透风要求下,风量振动限制小,因此脉动速率也 低。 正在脉动透风状况下,风量波限制大,因此脉动速率高。 5 =0。 12.1.2 脉动透风工夫 巷道风致风骚中含有CO2或CH4气体时,因为与气氛介质之 间存正在密度差,他们的惯性差异。当风致风骚加快时,瓦斯微团 与气氛介质不行同步。工业防尘口罩 因而,正在瓦斯微团与气氛介质微团之间造成负压区或 增压区,导致瓦斯介质微团由高压区向低压区运动,这种运 动具有脉动的特征。 6 =0。 12.1.2 脉动透风工夫 脉动透风格式还可用于排尘。 正在程度巷道中,粉尘的重力与风致风骚对粉尘的影响力作 用倾向相互笔直。 遵照沃洛宁的讨论,使粉尘处于悬浮形态要求是:紊 流风致风骚横向脉动速率的均方大于或等于粉尘的重降速率。 脉动透风不光使纵向脉动速率推广,横向脉动速率也 推广了,这就有利于遏止粉尘的降低。矿井通风的主要任务 7 =0。 12.1.3 稳态透风模仿工夫 矿井透风是一个动态的转移历程。 矿井透风的这一动态特色恳求透风工程师做到两点: ? 一是实时操纵井下的透风景遇; ? 二是遵照须要实时调解风量分散。 稳态透风模仿工夫——通过按期的风量测定,得回大宗 的井下透风景遇数据,领会和使用这些数据,运用成熟的通 风准备外面和准备机工夫,举行矿井透风的模仿与驾御准备。 8 =0。 12.1.3稳态透风模仿工夫 矿井稳态透风解算的要求是指正在肯定岁月内,矿井没 有影响风网布局的巷道组成,限制区域的使命面推动、风 阻增大对透风景遇的影响可能渺视或并不首要。 此时,井下巷道风阻保留稳固,透风办法的改动都是 人工举行的,影响透风景遇的风致风骚温度保留安静,因此, 可能运用稳态透风的外面举行透风解算。 9 =0。 12.1.4 均压透风工夫 1均压透风 均压透风是指低重采空区或已采区漏风通道两侧的 风压差,裁汰漏风,以抵达抗御和消弭失火的门径。依照 均压对象差异,分为区域均压和限制均压两种。 区域均压是指对全矿井或矿井的某一翼、某一阶段水 平奉行的均压门径。 限制均压是指对特定的地址、地段奉行的均压门径。 10 =0。 2均压措施 均压措施是指用于调解和变换风致风骚压力分散的办法和 开发。网罗调压风墙、调压风门、调压风窗、调压风筒、调 压风道、调压风机和调压气室。 ?① 调压风墙 A 设正在巷道中拟调压点 处,以调解风压的挡风墙。 主意是间隔风致风骚,同时改 变和调解风压的分散形态。 只用于需调解风压分散状 态而对风量无恳求的局面。 调解或变换风致风骚特色如图 8-3所示。 1T B2 D K h h L M C 图8-3 调压风墙调压特色图 1—调压风墙;2—合键透风机 11 =0。 2均压措施 ?② 调压风门、调压风窗 设正在巷道内某一拟调压点处用以调剂风压 的风门、风窗。主意是正在变换和调解设定地域风 压分散形态的同时,依然保时肯定的风量,并不 阻碍行人和运输。 ?③ 调压风筒 用于调解和变换风压分散形态的风筒。 12 =0。 ④ 调压风道 成立正在调压区段顶用于调解或变换该区段的风压分散 形态的风道分支。可用于增阻或减阻调压的局面。特征是正在 保留风致风骚络续活动的同时,举行调压。 增阻调压常应用缩小透风断面或增设风阻物来告终; 减阻调压是扩展巷道断面或开发并联风道来告终。 13 =0。 ?⑤ 调压风机 用于调解或变换矿井或一翼、某一阶段程度、某一既 定区域的风压分散形态的矿用各品种型的风机。风机运转最 首要的是保障长光阴安静运转和可调性。如图8-4所示,可 使A—D段风压低重,D—B段风压升高。 A 2 B1 D L h h K C 图8-4 调压风机调压特色图 1—矿井合键透风机;2—调压风机 14 =0。 ?⑥ 调压气室 正在调压区段防火墙墙体外侧肯定的间隔增修一道新的 防火墙后所组成的气室。通过向两墙体间压入或从中排出相 应量的气体来调剂其间的气体压力与火区防火墙内侧的气体 压力,使其抵达均衡形态。 调压风机或 连通管 火区防火墙 火区 调压风窗 水柱计 调压防火墙 15 =0。 3均压体例 遵照所采用的调压措施差异,分为简单调压和归纳调压。 ? 简单调压体例是指运用一种调压措施对换压对象奉行调 压的体例,常用于限制均压局面。 ? 归纳调压体例是指导用众种调压措施对一个或几个施治 区的风压分散形态奉行调解的格式,可能用于限制均压 和区域均压。 归纳均压应用的措施有众种互配体例,常用的是调压风 机与调压风墙、调压风门及调压风窗的互配。 16 =0。 3均压体例 A 3 T D K h L 2 E N h M B1 A h D2 hL K C 3 T B1 M h h N C 图8-6 调压风机与调压风墙互配调压的特色 (a)风机设正在风墙回风侧;(b)风机设正在风墙进风侧 1—矿井合键透风机;2—调压风机;3—调压风墙 17 =0。 4均压格式 均压格式是指一种调压措施或众种调压措施组合奉行 的实在做法。 区域均压中可用调解矿井合键透风机的工况,改制矿 井透风体例,调解调压风墙、防尘处理调压风门、调压风窗的实在位 置,修筑调压气室等措施告终简单或归纳调压。 限制均压最常用的格式有:并联风道法,调压风墙、 调压风门、调压风窗法及调压气室法。 18 12.2 矿井除尘新工夫 12.2.1 泡沫除尘工夫 12.2.2 附壁风筒控尘工夫 12.2.3 磁化水降尘工夫 19 12.2.1 泡沫除尘工夫——1.泡沫除尘机理 (1)碰撞 正在泡沫运动旅途中的粉尘颗粒,唯有正在b 之内的能与泡沫发 生接触。正在这个区域以外的粉尘颗粒将流过泡沫而不与其发 生接触,如图12-8所示。 b的值是未知量,务必通过dp/2流线的数 学模子获得,而该流线的方程很难求解,b 也不易确定,故很困难到碰撞出力的解析解。 该碰撞是正在模子的理念形态下,而本质历程 中,因为粉尘颗粒具有肯定的质料,并受井 下风致风骚的影响,会造成无章程的扩散运动, 因为重力、惯性和扩散的影响,粉尘颗粒并 不是庄重依照图中所示的轨迹运动,惯性和图12-8 泡沫与粉尘碰撞示企图 扩散将对粉尘与泡沫碰撞发作肯定的影响。 20 12.2.1 泡沫除尘工夫——1.泡沫除尘机理 (2)扩散 气流中的粉尘颗粒当尺寸小于肯定值(dp1μm)时,正在 风扰和分子热运动的影响下会做无章程的扩散运动。正在运动 历程中,微尘撞击泡沫液壁而被析出的液体俘获或被潮湿后 重降,如图12-9所示。 这种无章程的扩散运动称作布 朗运动,其运动的强烈水平与 温度成正比,温度越高布朗运 动加剧,其气体流速增速,工业通风与防尘而 倾向仍是随机的。 图 12-9 扩散效应示企图 21 12.2.1 泡沫除尘工夫——1.泡沫除尘机理 (3)潮湿 矿尘大大批都是疏水性子,很难被水潮湿而重降,这正 是水雾捕尘的缺陷。而泡沫除尘工夫因为发泡剂的插手 ,取胜了这一缺陷,可以告终对粉尘的急速潮湿。 设粉尘颗粒皮相的固相与泡沫液膜中的液毗连触并被湿 润,即消逝一个固—气和一个液—气界面,发作了一个 固—液界面。取固—液接触面的单元面积,恒温恒压条 件下,潮湿影响导致的自正在能差值就可能呈现为: G SL Sg Lg 22 12.2.1 泡沫除尘工夫——1.泡沫除尘机理 (4)拘押与掩盖 拘押效应为粒子(粒径小于5μm或者无质料)随气体流线 运动的历程。模子中,看待直径为dp的粒子(实心球体) ,当其运动轨迹正在极限流线以下b限制之内,就有或者会被 泡沫拘押,如图12-10所示。 拘押效应宏观上发扬为泡沫除 尘的掩盖功能,当n个相距 f dp / 2 的泡沫同时影响于尘源处,将 有或者拦截泡沫4nb限制内的粉 尘,如图12-11所示。 23 12.2.1 泡沫除尘工夫——1.泡沫除尘机理 (5)黏附 泡沫外貌面具有黏附粉尘的功效,其影响机理如图12-12 所示。当具有肯定速率的泡沫(图a)向粉尘运动(图b) ,粉尘通过碰撞、拘押和扩散等一系列影响后抵达泡沫皮相 (图c),被泡沫所黏附(图d)。因为泡沫质料的不绝增 加,并正在重力的影响下,使得泡沫上皮相液膜慢慢变薄直至 分割,最终造成很众包裹粉尘的泡沫小碎片(图e)下降到 地面。 图12-12 泡沫黏附粉尘示企图 24 2.泡沫剂及泡沫剂溶液 除尘泡沫的发泡倍数、阔别度、黏赞成潮湿材干是裁夺泡沫抑 尘恶果的首要成分,优异的除尘泡沫发泡剂务必适应以下恳求: (1)正在气-液、固-液界面上爆发吸附,能明显低重溶液的外 面张力; (2)具有能使粉尘颗粒皮相由疏水性变为亲水性的性子; (3)具有相宜的熔解度; (4)正在低用量的状况下,能将气体急速卷吸到水中,促使水和 气体羼杂发作阔别匀称、泡沫细腻、数目浩繁、安静性强的泡沫 (5)保障液膜具有较大的粘度和呆板弹性强度; (6)要保障粉尘颗粒和泡沫碰撞时所造成的颗粒—泡沫会集体 有相当强的安静性。 (7)代价低廉、绿色环保、起原寻常。 25 3.发泡道理 泡沫降尘装备合键有进风口、进水口、过滤器、发泡器、发 泡剂增加装备、储液罐、泡沫分拨器、泡沫喷射支架、喷头 及输送管道。其合键工艺流程如图12-13。 图12-13泡沫降尘工艺流程图 26 4.泡沫降尘工夫正在综掘使命面的运用 井下泡沫降尘装备安放如图12-14所示,将泡沫降尘装备安放 正在掘进机司机侧,便当调剂与应用;除尘风机装置正在掘进机后方 运输皮带支架上;吸尘口安放正在掘进机反转台上;喷射装备装置 正在掘进机反转台火线,距截割头最火线1.5-2m。 泡沫降尘工夫制备泡沫必 须具备水源和压风。寻常 状况下宜采用掘进面侧壁 装备的压水和压风,恳求 水的流量为1-2m?/h,压 力2-3Mpa;压风管道要 求流量为40-80m?/h,压 力0.4-1Mpa。 图12-14泡沫降尘安放图 27 4.泡沫降尘工夫正在综掘使命面的运用 掘进面的产尘点位于截齿处,经现场实施巡视,保留1/3厚度 的泡沫喷射正在截齿上,2/3的泡沫喷射到截齿外围,此时的降 尘恶果最佳。因为掘进机举行下部切割会与底板和底部碎岩发 生碰撞和挤压,因而泡沫喷头的安放合键正在截割头的上部和两 翼,共安放6个喷头,如图12-15所示。 上部喷头以30°倾斜扇 形喷出,中部摆布两翼 的两个喷头以60°倾斜 扇形喷出,底部摆布两 翼的两个喷头以135° 向斜下方喷出,喷头扩 散角度均为45°。井下 运用状况如图12-16。 28 12.2.2 附壁风筒控尘工夫 附壁风筒的布局,遵照应用地址临蓐工夫要求的分歧(巷道断 面巨细,供风量巨细,除尘器配套体例等),时时分为三种。 (1)螺旋出风附壁风筒 附壁风筒轴向出风端打算一个蝶阀,并通过连杆与狭缝出口的出 风阀门连动,可能使用手动或气动告终轴向经导风筒供风和径向 螺旋出风的风致风骚转换。当掘进机使命时,手动或者通过气动驾御 将阀门合上,风致风骚即从窄条喷口喷出,将压入的轴向风致风骚变换为 沿巷道壁扭转并前移的风致风骚。螺旋出风附壁风筒的布局如图1218所示。 29 12.2.2 附壁风筒控尘工夫 附壁风筒的布局,遵照应用地址临蓐工夫要求的分歧(巷道断 面巨细,供风量巨细,除尘器配套体例等),时时分为三种。 (2)径向出风附壁风筒 因为附壁风筒将普透风筒向巷道轴向供风体例变换为径向出风向 使命面倾向螺旋进取的供风体例,使用附壁效应大大地低重了沿 巷道轴向的风致风骚速率,增大巷道边沿区域风致风骚速率,从而使巷道 断面上的风致风骚分散趋于匀称。径向出风附壁风筒布局如图12-19 所示。 30 12.2.2 附壁风筒控尘工夫 附壁风筒的布局,遵照应用地址临蓐工夫要求的分歧(巷道断 面巨细,供风量巨细,除尘器配套体例等),时时分为三种。 (3)带有螺旋器的软质附壁风筒 它由橡胶布与金属骨架制成是新型产物,螺旋器紧连着附壁风筒 ,当轴向风致风骚通过螺旋器时,便转化为扭转风致风骚,因而风致风骚一进 入附壁风筒,便随即成为螺旋风致风骚向外排出,可用于任何巷道断 面的综掘使命面。装置附壁风筒后的归纳透风除尘体例安放如图 12-20所示 图12-20透风除尘体例安放示企图 1-掘进机截割臂; 2-吸尘罩;3-抽出式风筒; 4-司机处; 5-掘进机; 6-附壁风筒; 7-除尘器; 8-压入 式风筒 31 12.2.3 磁化水降尘工夫 磁化水降尘道理:水经磁化后,物理化学性子可爆发姑且的变 化。水的粘度减低,吸附材干、熔解材干及渗出材干推广,再 加上水珠变小,有利于降低水的雾化水平,推广与粉尘的接触 机缘,降低降尘出力。 磁化水降尘便宜网罗:开发简陋、装置便当、功能牢靠,本钱 低,易于奉行。 32 12.2.3 磁化水降尘工夫 磁化水平的优劣与磁水器的布局、磁水器磁场强度及特色 、水中含有杂质的性子、水的温度及水正在磁水器内的活动 速率等成分相合。 (1)磁化水对雾化功能的影响 雾化恶果的优劣通过雾化液滴的均匀直径巨细来权衡。正在不 以致雾化液滴过小易于蒸发的条件下,液滴的均匀直径越小 ,液滴与粉尘接触的皮相积越大,粉尘越容易被液滴所捕捉 ,降尘出力也越高。古人的讨论以为旋室型喷嘴的雾化液滴 均匀直径与皮相张力和粘度相合,当水的皮相张力及粘度降 低时,雾化液滴的均匀直径也将低重,从而降低其雾化功能 和捕尘出力。 33 12.2.3 磁化水降尘工夫 (2)磁化水对捕尘恶果的影响 湿式除尘的恶果正在于尘粒与捕尘介质液滴毗连触时能否被 捕住,也即是说粉尘的可润湿性对捕尘历程是有影响的。对 于全部不行润湿的粒子(θ=180°),当粉尘粒子浸入到 捕集液中而抵达图12-21所示名望时,便可能为粒子能被捕 集。 图12-21 难于润湿的粒子穿入液体时的捕集形状 34 12.2.3 磁化水降尘工夫 (3)磁化水装备 如图12-22所示,为管外夹式强磁水打点器行为磁化水的 制备装备的外形。它采用“单极打算”(N极采用导磁板屏障 ),磁力线分散越发鸠集,通过S-S极磁道打算,发作互斥 的磁觉得线分散,与N-S极磁道比拟,有两个磁觉得线较为 鸠集的区域,如图12-23所示,正在水流过管道的历程中,对 水的磁化恶果更佳。 图12-22井下用夹式强力磁水器 图12-23 N-S极与S-S极管外强磁水打点器磁觉得线