掘進(jìn)機(jī)內(nèi)噴泡沫降塵關(guān)鍵技術(shù)試驗(yàn)研究.pdf

1、煤礦建設(shè)生產(chǎn)過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生粉塵，隨著機(jī)械化程度的提高和生產(chǎn)接替的加快，掘進(jìn)工作面的粉塵濃度急劇上升，而噴霧降塵水基介質(zhì)濕潤(rùn)性差、惡化工作環(huán)境，通風(fēng)除塵系統(tǒng)復(fù)雜、體積噪音大，降塵效果比較差。傳統(tǒng)的泡沫降塵技術(shù)降塵效果較好，但由于噴射分散，導(dǎo)致泡沫利用率較低、使用成本較高。在大量現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研的基礎(chǔ)上，作者提出了針對(duì)掘進(jìn)機(jī)截割頭進(jìn)行局部“淹沒(méi)式”的內(nèi)噴泡沫降塵工藝，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、理論分析、數(shù)值模擬等綜合手段，進(jìn)行了掘進(jìn)機(jī)內(nèi)噴泡沫降塵關(guān)鍵技術(shù)的試驗(yàn)

2、研究。
　　本文從宏觀和微觀兩方面分析了掘進(jìn)機(jī)破巖產(chǎn)塵的機(jī)理，結(jié)合對(duì)泡沫降塵技術(shù)發(fā)展歷程的研究，提出了掘進(jìn)機(jī)內(nèi)噴泡沫高效降塵的應(yīng)用工藝，即局部“淹沒(méi)式”泡沫降塵技術(shù)。在截割過(guò)程中密實(shí)核處于約束狀態(tài)時(shí)即對(duì)其進(jìn)行濕潤(rùn)、黏附，從旁側(cè)噴射出的泡沫繼續(xù)濕潤(rùn)截割下來(lái)的煤巖體，覆蓋在煤巖體表面，從根源上減少粉塵的產(chǎn)生?；趯?duì)掘進(jìn)機(jī)內(nèi)噴霧的大量調(diào)研和傳統(tǒng)泡沫降塵技術(shù)的分析，明確了該技術(shù)耗水量小、泡沫產(chǎn)生量多、泡沫輸送壓力低，從根本上克服了內(nèi)噴輸送

3、管路密封不可靠、大口徑噴射解決了噴嘴堵塞的難題，但掘進(jìn)機(jī)內(nèi)噴輸送管路彎曲細(xì)窄、壓力損失較大，傳統(tǒng)發(fā)泡劑添加工藝不能正常吸液，擾流式發(fā)泡裝置壓力損失較大，發(fā)泡能力弱，為此開(kāi)展了高背壓水射流吸液特性和多孔螺旋式耦合發(fā)泡機(jī)制的研究。
　　通過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的剖析以及實(shí)驗(yàn)研究，借鑒射流泵的原理設(shè)計(jì)了高背壓水射流低比例穩(wěn)定吸液裝置，理論分析了噴嘴口徑、喉管直徑、喉嘴距、喉管長(zhǎng)度與流量比、揚(yáng)程比、裝置效率的關(guān)系，數(shù)值模擬探明了關(guān)鍵尺寸對(duì)吸液裝置內(nèi)

4、部流場(chǎng)特性和背壓恢復(fù)能力的影響規(guī)律，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了關(guān)鍵尺寸對(duì)吸液裝置吸液性能和背壓恢復(fù)能力的影響規(guī)律。為提高內(nèi)噴泡沫降塵技術(shù)的發(fā)泡能力，設(shè)計(jì)了多孔螺旋式氣液混合發(fā)泡裝置，以多孔螺旋葉片的形式將網(wǎng)式和擾流式兩種發(fā)泡方式集合在一起，闡述了多孔螺旋式氣液混合發(fā)泡裝置的發(fā)泡原理及優(yōu)勢(shì)，數(shù)值模擬探明了關(guān)鍵尺寸對(duì)發(fā)泡裝置內(nèi)靜壓力和湍動(dòng)能的影響規(guī)律，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了不同發(fā)泡元件對(duì)發(fā)泡裝置的壓力損失和發(fā)泡性能的影響規(guī)律。
　　在實(shí)驗(yàn)室中以EBZ260型掘進(jìn)