多中段高溜井卸矿口粉尘质量浓度影响因素的相似实验

摘要

为了治理由冲击气流造成溜井卸矿口粉尘污染问题,利用能量交换分析了高溜井卸矿过程中粉尘产生机理,并通过高速摄像仪捕捉了粉尘的动态产生过程,理论分析了不同因素对高溜井卸矿口粉尘质量浓度的影响机理.在几何相似的基础上,通过量纲分析导出了相似实验所需满足的准则数,利用亚克力材料建立了可视化多中段高溜井卸矿相似实验平台,对不同影响因素下卸矿口粉尘质量浓度分布规律进行了研究.研究表明,与现场数据对比后,验证了相似实验的可行性;多中段高溜井卸矿后,与三、四中段卸矿口粉尘污染相比,一、二中段卸矿口粉尘污染较小,三、四中段粉尘质量浓度峰值分别可达295,345 mg/m3,而且粉尘质量浓度随着时间增加呈先增加到峰值后稳定一段时间再下降的趋势;不同影响因素对三、四中段卸矿口密度峰值持续时间影响较大,除卸矿流量1.2 kg/s外,随着卸矿流量、卸矿高度增加,粉尘质量浓度峰值持续时间增大,而随着矿石粒径、含水率的增加,粉尘质量浓度峰值持续时间降低;卸矿口全尘、呼尘质量浓度整体上与卸矿流量、卸矿高度呈正相关,但流量过大也会出现粉尘质量浓度突然降低的现象.卸矿口全尘、呼尘质量浓度与矿石粒径、含水率呈负相关,当含水率达到3.56％时,卸矿口全尘与呼尘的密度基本趋于稳定,不再降低;不同影响因素下,呼尘质量浓度约为全尘质量浓度的31.0％ ～37.5％.