煤矿工作面冷却除尘设备的性能实验研究

摘要

随着矿井深度的增加，矿井高温热害问题会越来越严重。开采深度越大，岩石温度越高。就世界范围来看，矿井高温热害的主要因素有地热、采掘机电设备运转时放热，运输中的矿物和矸石放热、以及风流下流时自压缩放热等四大热源。就个别矿山而言，矿内高温水的涌出、强烈氧化等也可能形成该矿高温热害的主要因素。 另一方面，矿井工作面空气含尘也是一个亟待解决的问题，煤矿井下粉尘是在煤矿井下生产过程中产生的微细煤尘和岩尘，对人体和生产安全也有很严重的危害。因此我们必须努力解决矿井高温和空气含尘的问题。 本文对矿井降温除尘系统进行了论述，重点对更加适合井下工作面的新型降温设备的降温和除尘进行了详细测试。通过模拟井下的工况，包括空气温度，含湿量，含尘浓度，采取相似的粒径分布，测试在不同的通风量，不同的喷淋量的情况下，实验设备的降温和除尘效果。对于测试结果进行分析，然后提出解决和改进方案。 该设备采用喷淋水雾的方式实现了降温和除尘一体化，旨在解决现有设备存在的各种弊端，使其能真正的适应矿井这一特殊高温高湿环境。作为矿井工作面新型设备的研制，关键在于它的可行性，也就是要适用于实际的矿井生产，为模拟设备矿井内实际应用效果以及进一步发现问题、解决问题，最终使设备达到最优化提供了有效的平台。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1问题的提出

1.1.1热害的产生及危害

1.1.2煤矿井下粉尘性质及危害

1.2本论文主要研究内容及研究方法

第二章矿井高温热害的解决途径

2.1引言

2.2非制冷降温方法

2.3制冷降温方法

2.3.1降温方法概述

2.3.2降温原理

2.3.3制冷过程的计算

2.4喷淋降温方法的引入

2.5喷淋降温换热性能的计算

2.6喷淋降温中的热、质交换理论分析

2.6.1喷淋过程中热、湿方程的建立

2.6.2补充方程

2.7本章小结

第三章矿井气体含尘的解决途径

3.1矿井工作面粉尘运动规律及浓度分布

3.2矿井工作面高效除尘技术

3.3湿式除尘系统研究

3.4湿式除尘的基本机理

3.5湿式除尘器分级效率的计算与分析

3.6本章小结

第四章喷淋降温性能测试

4.1研究意义

4.2矿用空冷器的介绍

4.3实验台简介

4.3.1进风段

4.3.2喷淋段

4.3.3出风段

4.3.4实验台的环境舱

4.4实验意义

4.5喷淋降温的测试方法

4.5.1不同温度冷却水的制备

4.5.2不同温度空气的制备

4.5.3风机风速的测定

4.5.4喷嘴流量的测试

4.6实验结果及分析

第五章喷淋除尘性能测试

5.1研究意义

5.2井下空气含尘的特点

5.2.1井下污风流的产生

5.2.2井下空气所含煤尘的性质

5.3喷淋除尘的测试方法

5.3.1粉尘的制备

5.3.2水泵流速的测定

5.4除尘效率的测试及结果分析

第六章结论与建议

6.1课题总结

6.1.1实验小结

6.1.2改进和建议

6.2课题展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致 谢