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擋風抑塵牆應用于大型礦井地面生産系統

作者:蔡躍絲網 來源:原創 時間:2017-2-28 16:26:00 浏覽:23709次
内容摘要:目前大型礦井的地面生産系統都是封閉的,但是儲煤場多數都是露天的,尤其是一些老礦井,在風力作用下,露天煤堆會産生大量的粉塵,對環境造成嚴重污染。我國目前對露天煤場的粉塵治理措施主要有:灑水增濕、表面結殼...

目前大型礦井的地面生産系統都是封閉的,但是儲煤場多數都是露天的,尤其是一些老礦井,在風力作用下,露天煤堆會産生大量的粉塵,對環境造成嚴重污染。我國目前對露天煤場的粉塵治理措施主要有:灑水增濕、表面結殼劑、濕潤劑等,但是由于這些措施本身的局限性,不能很好地解決堆場對環境的長年污染問題。因此擋風抑塵網的使用技術研究和應用就顯得非常迫切。


擋風抑塵牆應用于大型礦井地面生産系統

1 擋風網抑塵技術的發展概況

近二十多年來,日本、美國、澳大利亞、英國、新西蘭等國均對擋風網抑塵技術進行了研究,其中以美國、日本開展的工作較多。我國擋風網抑塵技術的研究起步較晚,對防塵機理、網材加工工藝、工程設計的研究還處在驗證階段,目前國内一些單位正在加緊研究和開發,天津市新奧環保節能設備有限公司和天津市環保技術開發中心共同開發了“DFQ抑塵擋風牆”;南京工業大學粉體科學與工程研究所暨開發了“高效抗折擋風抑塵網闆”;開發了“擋風抑塵牆”。這些研究對擋風網抑塵技術的發展和應用起到了積極的推動作用。

2 擋風網的防塵機理

擋風抑塵網之所以能降低儲煤場的起塵量,其機理是通過降低大氣來流的平均風速,最大限度地損失來流風的能量,減少風的湍流度,消除來流風的渦流,降低煤堆表面的氣流壓力和剪切應力,從而減少煤堆的起塵率。

根據空氣動力學原理,當風通過擋風抑塵網時,網後面出現分離和附着兩種現象,形成上、下幹擾氣流,見圖1。氣流經過幹擾後,風速得以降低,動能衰減,形成網外強風,網内弱風,網外小風,網内無風的效果。

擋風抑塵牆應用于大型礦井地面生産系統
圖1 風流通過擋風網示意

2.1 煤堆起塵量與風速的關系

實驗表明,當外界風速達到一定強度時,煤堆表面顆粒産生向上的遷移力,突破了顆粒自身重力和顆粒之間的摩擦力及其他外力的束縛,顆粒就離開煤堆表面而揚起,此時的風速就稱為起塵風速。根據露天煤堆粉塵擴散規律的試驗研究,煤堆起塵量與風速之間的關系如下所示:

擋風抑塵牆應用于大型礦井地面生産系統
式中:Q為料堆起塵量;v為風速;v0為起塵風速;a為與粉塵粒度分布有關的系數;n為指數(n>1.2)。
從上式可以看出煤堆起塵量Q與風速差(vv0)的高次方成正比。要使起塵量Q變小,主要的辦法是降低(v-v0)的差值,也就是降低v值,增大v0
值。設置擋風抑塵網的目的是将v變小,使用灑水增濕、表面結殼劑、濕潤劑等方法的目的是将v0變大,從而減少Q值。因此對露天儲煤場來說,使用擋風抑塵網和增濕抑塵是兩種主要的減少起塵量的技術措施。

2.2 煤堆起塵量與風動能損失的關系

當風通過儲煤場時,不能采取設擋風牆堵截的辦法把風流完全引向上方,而應該設置擋風抑塵網讓一部分氣流經過抑塵網進入庇護區,形成上下風流幹擾,這樣風的動能損失最大,抑塵網後的煤堆起塵量最小。

3.4 開發新型粉塵檢測技術及儀表

粉塵檢測是粉塵災害治理極為重要的組成部分。為了準确檢測作業場所的粉塵狀況,評價這些防塵措施的防塵效果,指導選用合理的降塵措施,必須進一步改進煤礦的檢測儀表,尤其是應加快研制具有先進水平的呼吸性粉塵測定儀,同時有必要研制煤礦粉塵濃度連續監測裝備,與環境監測系統相配套,用于管理綜合防塵及連續監測防塵裝備的運行狀況。

3.5 加強防塵工作的科學管理和立法

我國大部分國有重點煤礦的煤塵具有爆炸危險性,一旦發生爆炸,其破壞性是相當大的,人員傷亡也是驚人的。我國煤礦矽肺病人已有40多萬,并且每年這個數量還在不斷增長。另外,大量粉塵排入地面會污染大氣。因此在提高防降塵技術、加大防塵資金的投入、采用先進裝備和防降塵措施的同時,必須加強技術培訓工作,提高作業人員素質,使廣大職工真正認識到粉塵對人體的危害,掌握防塵知識和技術措施。此外,還必須強化粉塵防治的立法和管理工作,嚴格管理制度,盡快使煤礦各生産場所粉塵濃度達到或接近工業衛生标準。

4 結 語

目前,我國各大煤礦企業雖已采取各類綜合防塵措施對綜放工作面的粉塵進行綜合治理,也取得了非常不錯的效果,但距保證職工作業空間煤塵含量的國家和國際标準還有不小差距。我國對粉塵防治技術的研究工作任重而道遠,同時粉塵防治的研究工作也是我們每一位礦山工作者未來工作的一項重要任務。

網址:http://www.yitonglg.com/jj/37.htm
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