综放工作面支架喷雾降尘装置的选择及优化

由于综放工作面的产尘量较采用其它生产工艺的采煤工作面的产尘量要大，因此，从保护现场作业人员职业安全健康以及企业安全生产的角度考虑，必须将综放工作面的粉尘浓度控制在可容许的范围以内。本文在雾化机理研究、喷嘴喷雾粒径测量实验、现场粉尘浓度测定以及喷雾前后粉尘迁移规律模拟的基础上，提出了优化的支架喷雾降尘系统，现场应用取得了较好的降尘效果。 本文根据雾化破碎机理以及两相流体力学理论，分析得到了雾化影响参数、雾滴初始速度、雾滴在空气中的存活时间以及液滴的降尘效率。在比较多种光学测粒仪的基础上，选择Winner313系统测量不同孔径喷嘴在不同供水压力下喷雾雾场的粒径分布。通过分析比较喷嘴在不同压力下喷雾雾场的粒径分布和Ansys模拟得到的喷嘴内部及出水口速度场，建议现场应用1.5mm喷嘴、供水压力为8MPa进行喷雾。 在测定现场喷雾前后的粉尘浓度分布的基础上，分析得出了综放工作面现场的粉尘分布规律，通过对采煤机处和放煤口的粉尘迁移规律模拟，得出了采煤机工作时下风侧支架喷雾开启的位置、架数等。 在上述研究的基础上，提出了东滩煤矿1303综放工作面支架喷雾降尘系统，通过比较不同的喷雾降尘系统的布置方式及其现场应用效果，得出了最优化的支架喷雾降尘布置方式、喷雾供水压力等参数。现场应用表明，本文设计选择的最优化的支架喷雾降尘布置方式具有较好的降尘效果。