掘进工作面综合防尘技术研究.pptVIP

锚喷减尘降回弹技术 研究背景与意义 锚喷粉尘的性质 锚喷粉尘的受力 锚喷产尘机理的研究 锚喷产尘机理的研究 锚喷产尘机理的研究 锚喷产尘机理的研究 锚喷产尘机理的研究 锚喷粉尘分布规律及浓度计算 锚喷水雾降尘机理 5.1 外加剂实验方案 阴离子型水溶性高分子型降尘外加剂 阴离子型水溶性高分子型降尘外加剂 无机速凝/高分子增粘降尘外加剂 无机速凝/高分子增粘降尘外加剂 PMRD外加剂 PMRD外加剂的润湿性能 浆体粘性测定 PMRD外加剂的PH值和电化学特性 * * 4、水炮泥和水封爆破 水炮泥就是将装水的塑料袋代替一部分炮泥，填于炮眼内。 要求：塑料袋难燃、无毒、有一定强度。 作用原理： （1） 爆破时水袋破裂，水在 高温高压下汽化，与尘粒凝结， 达到降尘的目的。 （2）水炮泥还能降低爆破产生 的有害气体。 （3）缩短通风时间， （4）能防止爆破引燃瓦斯。 三、净化风流 净化风流是使井巷中含尘的空气通过一定的设施或设备，将矿尘捕获的技术措施。 1、水幕净化风流 水幕是在敷设于巷道顶部或两帮的水管上间隔地安上数个喷雾器喷雾形成的。喷雾器的布置应以水幕布满巷道断面尽可能靠近尘源为原则。 一般安设位置为： ①矿井总入风流净化水幕：距井口20～100m巷道内； ②采区入风流净化水幕：风流分叉口支流里侧20～50m巷道内 ③采煤回风流净化水幕：距工作面回风口10～20m回风巷内； ④掘进回风流净化水幕：距工作面30～50m巷道内； ⑤巷道中产尘源净化水幕：尘源下风侧5～10m巷道内。 水幕是净化入风流和降低污风流矿尘浓度的有效方法。 2、湿式除尘装置 除尘装置(或除尘器)是指把气流或空气中含有的固体粒子分离并捕集起来的装置，又称集尘器或捕尘器。 根据是否利用水或其它液体，除尘装置可分为干式和湿式两大类。煤矿一般采用湿式除尘装置。 四、个体防护 个体防护是指通过佩戴各种防护面具以减少吸入人体粉尘的一项补救措施。主要包括： 1、防尘口罩 2、防尘安全帽(头盔) 喷射混凝土技术近年来发展迅速，被广泛应用。采用“干喷法”作业时无论是总粉尘浓度还是呼吸性粉尘浓度都超过《煤矿安全规程》中对作业场所空气粉尘（总粉尘、呼吸性粉尘）浓度要求的标准。锚喷粉尘的危害性不仅影响着作业安全，而且还能导致工人患尘肺病。 锚喷粉尘的产生受诸多因素的影响，降低锚喷粉尘不仅涉及锚喷施工工艺和技术方面的问题，还要涉及到水泥水化复杂的物理、化学反应。目前对锚喷产尘机理及降尘的研究还有许多问题急需解决。 1.锚喷特殊的施工工艺造成粉尘的产生 S为砂料；G为石子料；C为水泥；H为速凝剂；W为压力水 图2.3 干喷施工工艺流程图 粉尘组成 凝聚性 荷电性 形状结构 粒度分布 润湿性 粘附性 粉尘性质 15.07 36.52 30.59 13.38 4.44 水泥颗粒 73.51μm 23.81～73.51μm 9.86～23.81μm 5.36～9.86μm 0～5.36μm 粒径分布 1.锚喷粉尘中水泥颗粒的粒径分布 表2.1 不规则形状粒子的等效直径 2.荷电性和凝聚性 阳离子顺序： 阴离子顺序： 库仑凝并系数Kc计算式： 3.润湿性 4.黏附性 图2.1 润湿角示意图 图2.2 粘附的尘粒被分离的可能情况 Fd：分离力；Fa：表面粘附力； Fc：自粘力。 1.重力 2.浮力 3.气动阻力 4.压强梯度力 5.附加质量力 6.巴赛特（Basset）力 7.萨夫曼（Saffman）力 8.马格努斯（Magnus）效应 粉尘颗粒所受浮力，附加质量力，巴赛特力，萨夫曼力等对粉尘粒子的运动影响很小。 锚喷粉尘在运动过程中，除受到这些作用力以外，颗粒与颗粒之间，颗粒与壁面之间的相互碰撞也应予以考虑。 2.锚喷粉尘的特性和喷射物料间的粘性 水泥水化反应的速度可用通用的Arrhenius方程表示，即： 水泥加水拌和后，颗粒表面被水湿润，而湿润的状况地新拌混凝土的性能影响很大。当这类扩散自然进行时，可由吉布斯方程计算出表面自由能减少的数量： 与湿润有关的是水分向水泥毛细管渗透的问题。渗透作用越强，水泥颗粒水化越快。水分向颗粒内部毛细管的渗透，取决于溶液的毛细管压力，按Laplace方程： ΔP=2σcosθ/R 3.锚喷物料出口处压强梯度力的影响 图2.4 平面自由紊动射流 4.锚喷高速射流影响 1）射流的卷吸作用 流场