1、巷道整體風(fēng)速矢量圖巷道整體風(fēng)速矢量圖粉塵三維濃度梯度圖粉塵三維濃度梯度圖 1 1）巷道斷面視為長(zhǎng)方形，）巷道斷面視為長(zhǎng)方形，巷道高巷道高3m3m，巷道寬，巷道寬4m4m，巷道長(zhǎng)度，巷道長(zhǎng)度50m50m； 2 2）風(fēng)筒視為規(guī)則的圓柱體，）風(fēng)筒視為規(guī)則的圓柱體，半徑半徑0.4m0.4m，壓入式風(fēng)筒距地面，壓入式風(fēng)筒距地面2.1m2.1m； 3 3）考慮到掘進(jìn)機(jī)對(duì)巷道中風(fēng)流的影響，將其視為規(guī)則的長(zhǎng)方體，不）考慮到掘進(jìn)機(jī)對(duì)巷道中風(fēng)流的影響，將其視為規(guī)則的長(zhǎng)方體，不考慮風(fēng)筒、水管對(duì)風(fēng)流的影響；考慮風(fēng)筒、水管對(duì)風(fēng)流的影響； 掘進(jìn)工作面附近區(qū)域、掘進(jìn)工作面附近區(qū)域、靠近風(fēng)筒靠近風(fēng)筒一側(cè)煤壁處、巷道底板附近的

2、全一側(cè)煤壁處、巷道底板附近的全塵濃度較大。塵濃度較大。距離風(fēng)筒一側(cè)煤壁距離風(fēng)筒一側(cè)煤壁1m、2m、3m的呼的呼吸帶高度全塵濃度沿程變化對(duì)比圖吸帶高度全塵濃度沿程變化對(duì)比圖距離巷道底板距離巷道底板0.5m、1.5m、2.5m的的巷道中線全塵濃度沿程變化對(duì)比圖巷道中線全塵濃度沿程變化對(duì)比圖 在呼吸帶高度上，距離風(fēng)筒一側(cè)煤壁越近，全塵沿程濃度越大。在呼吸帶高度上，距離風(fēng)筒一側(cè)煤壁越近，全塵沿程濃度越大。 在巷道中線處，在巷道中線處，距離巷道底板越近，全塵沿程濃度越大。距離巷道底板越近，全塵沿程濃度越大。 到掘進(jìn)工作面到掘進(jìn)工作面7m7m處以后，粉塵濃度變化不大，此時(shí)多為呼吸性粉塵。處以后，粉塵濃度變

3、化不大，此時(shí)多為呼吸性粉塵。 將控風(fēng)和降塵相結(jié)合將控風(fēng)和降塵相結(jié)合，提高除塵效率。一方面利用空氣幕引射風(fēng)流向工作面通風(fēng)，在巷道內(nèi)，提高除塵效率。一方面利用空氣幕引射風(fēng)流向工作面通風(fēng)，在巷道內(nèi)形成穩(wěn)定的布滿巷道的穩(wěn)定風(fēng)流并不斷向迎頭推進(jìn)；另一方面利用自激振蕩射流產(chǎn)生的穩(wěn)定形成穩(wěn)定的布滿巷道的穩(wěn)定風(fēng)流并不斷向迎頭推進(jìn)；另一方面利用自激振蕩射流產(chǎn)生的穩(wěn)定負(fù)壓，將綜掘工作面的含塵風(fēng)流悉數(shù)吸入利用多級(jí)旋流濕式除塵器凈化后再排向巷道空間。負(fù)壓，將綜掘工作面的含塵風(fēng)流悉數(shù)吸入利用多級(jí)旋流濕式除塵器凈化后再排向巷道空間。1 1 將軸向風(fēng)流轉(zhuǎn)換為徑向風(fēng)流技術(shù)及裝備：布風(fēng)器將軸向風(fēng)流轉(zhuǎn)換為徑向風(fēng)流技術(shù)及裝備：布風(fēng)

4、器2 2 能形成穩(wěn)定負(fù)壓的水射流除塵器：自激振蕩能形成穩(wěn)定負(fù)壓的水射流除塵器：自激振蕩3 3 集負(fù)壓、濕式、離心除塵于一體的除塵器設(shè)計(jì)集負(fù)壓、濕式、離心除塵于一體的除塵器設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)a-碰撞；碰撞；b-粘附；粘附；c-擴(kuò)散擴(kuò)散三個(gè)主要的除塵作用三個(gè)主要的除塵作用塵粒與液滴的碰撞效率塵粒與液滴的碰撞效率初始段霧化段消散段轉(zhuǎn)折段射流霧化層射流內(nèi)邊界層射流核心區(qū)霧化層基于理論與實(shí)驗(yàn)的射流結(jié)構(gòu)圖基于理論與實(shí)驗(yàn)的射流結(jié)構(gòu)圖濕式、射流除塵濕式、射流除塵p1p2A1A2A2BC1abc上噴嘴下噴嘴自激振蕩腔自激振蕩脈沖射流機(jī)制圖自激振蕩脈沖射流機(jī)制圖增壓技術(shù)的原理及分類增壓技術(shù)的原理及分類l0LDd

5、1d0d2p,qp0,q0自激振蕩噴嘴結(jié)構(gòu)模型圖自激振蕩噴嘴結(jié)構(gòu)模型圖頻率/Hz幅值0400800120016000.511.50-100-200040080012001600頻率/Hz相位/deg幅值00時(shí)間/s10-30.51.52.53.512340.20.40.60.811.21.4自激振蕩噴嘴裝置的幅頻、相頻特性，單位階躍響應(yīng)自激振蕩噴嘴裝置的幅頻、相頻特性，單位階躍響應(yīng)幅值0-1000時(shí)間/s10-30.51.52.53.51234-5000500100015002000250001234-1-0.500.51時(shí)間/s幅值自激振蕩噴嘴的單位脈沖、單位簡(jiǎn)諧響應(yīng)自激振蕩噴嘴的單位脈沖、

6、單位簡(jiǎn)諧響應(yīng)040080012001600頻率/Hz-100-2000040080012001600頻率/Hz00.511.5123412341L/d1=0.8；2L/d1=2.4；3L/d1=4.2；4L/d1=5.6不同腔不同腔長(zhǎng)的長(zhǎng)的系統(tǒng)頻率特性系統(tǒng)頻率特性040080012001600頻率/Hz0-100-200040080012001600頻率/Hz00.511.5123412341D/d1=5；2D/d1=10；3D/d1=18；4D/d1=30不同腔徑的系統(tǒng)頻率特性不同腔徑的系統(tǒng)頻率特性040080012001600頻率/Hz-100-2000040080012001600頻率/

7、Hz00.511.51231231d2/d1=1.0；2d2/d1=1.2；3d2/d1=1.4不同下游噴嘴直徑的系統(tǒng)頻率特性不同下游噴嘴直徑的系統(tǒng)頻率特性040080012001600頻率/Hz0-100-200040080012001600頻率/Hz00.511.5123412341l0/d1=200；2l0/d1=800；3l0/d1=1500；4l0/d1=3000不同管長(zhǎng)的系統(tǒng)頻率特性不同管長(zhǎng)的系統(tǒng)頻率特性l0=3000mmL=4.8mmD=40mmd1=2mmd0=30mmd2=2.4mm1風(fēng)門；風(fēng)門；2布風(fēng)器機(jī)身；布風(fēng)器機(jī)身；3布風(fēng)器車架；布風(fēng)器車架；4風(fēng)筒接口布風(fēng)器基本結(jié)構(gòu)圖風(fēng)

8、筒接口布風(fēng)器基本結(jié)構(gòu)圖1234布風(fēng)器及設(shè)備布置布風(fēng)器及設(shè)備布置普通通風(fēng)方式下巷道整體風(fēng)速矢量圖使用布風(fēng)器時(shí)巷道整體風(fēng)速矢量圖普通壓入式通風(fēng)除塵模擬結(jié)果及對(duì)比普通壓入式通風(fēng)除塵模擬結(jié)果及對(duì)比普通通風(fēng)方式下粉塵三維濃度梯度圖使用布風(fēng)器時(shí)粉塵濃度三維梯度圖普通壓入式通風(fēng)除塵模擬結(jié)果及對(duì)比普通壓入式通風(fēng)除塵模擬結(jié)果及對(duì)比普通通風(fēng)方式下粉塵運(yùn)動(dòng)軌跡圖使用布風(fēng)器時(shí)粉塵顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡圖普通壓入式通風(fēng)除塵模擬結(jié)果及對(duì)比普通壓入式通風(fēng)除塵模擬結(jié)果及對(duì)比布風(fēng)器實(shí)際應(yīng)用效果測(cè)定及分析布風(fēng)器實(shí)際應(yīng)用效果測(cè)定及分析布風(fēng)器實(shí)物圖布風(fēng)器實(shí)物圖自激振蕩水射流除塵器實(shí)物圖自激振蕩水射流除塵器實(shí)物圖專利證書專利證書1 1 負(fù)壓硬質(zhì)

9、風(fēng)筒制作工藝及裝備負(fù)壓硬質(zhì)風(fēng)筒制作工藝及裝備2 2 負(fù)壓硬質(zhì)風(fēng)筒快速連接和拆裝技術(shù)負(fù)壓硬質(zhì)風(fēng)筒快速連接和拆裝技術(shù)3 3 掘進(jìn)面濕式離心除塵器制作技術(shù)及裝備掘進(jìn)面濕式離心除塵器制作技術(shù)及裝備關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)Z=0.4m（即：距風(fēng)筒側(cè)巷幫（即：距風(fēng)筒側(cè)巷幫0.4m）截面處的速度分布云圖截面處的速度分布云圖Z=0.4m（即：距風(fēng)筒側(cè)巷幫（即：距風(fēng)筒側(cè)巷幫0.4m）截面處的速度分布放大圖截面處的速度分布放大圖1m粉塵運(yùn)動(dòng)軌跡圖粉塵運(yùn)動(dòng)軌跡圖100m粉塵運(yùn)動(dòng)軌跡圖粉塵運(yùn)動(dòng)軌跡圖500m粉塵運(yùn)動(dòng)軌跡圖粉塵運(yùn)動(dòng)軌跡圖風(fēng)筒類型風(fēng)筒類型優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)使用情況使用情況剛性風(fēng)筒剛性風(fēng)筒堅(jiān)固耐用、通風(fēng)阻力小價(jià)格高、

10、接頭多、漏風(fēng)大、運(yùn)輸不便目前使用較少柔性風(fēng)筒柔性風(fēng)筒輕便、可伸縮、拆裝方便抗壓性差、通風(fēng)阻力受多種因素影響使用較普遍橡膠涂覆布風(fēng)筒橡膠涂覆布風(fēng)筒阻燃、抗靜電性好、柔軟性好笨重、易老化使用較早、目前較少塑料涂覆布風(fēng)筒塑料涂覆布風(fēng)筒工藝簡(jiǎn)單、重量輕、價(jià)格低廉容易硬化、防寒性差逐步得到推廣應(yīng)用橡塑涂覆布風(fēng)筒橡塑涂覆布風(fēng)筒具有獨(dú)特的耐熱、耐寒性能有一定的發(fā)煙量有一定程度的應(yīng)用玻璃纖維布風(fēng)筒玻璃纖維布風(fēng)筒阻燃性好、扯斷強(qiáng)度較高,撕裂力較低、對(duì)人體有害有一定應(yīng)用玻棉纖維布風(fēng)筒玻棉纖維布風(fēng)筒粘附強(qiáng)度比較高對(duì)人體有害有一定應(yīng)用合成纖維布風(fēng)筒合成纖維布風(fēng)筒強(qiáng)度較高阻燃性較差有一定應(yīng)用 高分子粘合鐵復(fù)合板材以高分

11、子粘合鐵復(fù)合板材以超薄雙層鐵板超薄雙層鐵板為基材，以為基材，以無(wú)鹵阻燃高分子樹脂材無(wú)鹵阻燃高分子樹脂材料料為芯材，輔以為芯材，輔以高分子超強(qiáng)粘結(jié)膜高分子超強(qiáng)粘結(jié)膜，在，在高溫、高壓下復(fù)合而成高溫、高壓下復(fù)合而成。該板材具。該板材具有有強(qiáng)度高、耐沖擊性、遮音性、阻燃防靜電性、耐水耐腐蝕性強(qiáng)度高、耐沖擊性、遮音性、阻燃防靜電性、耐水耐腐蝕性等特點(diǎn)等特點(diǎn)，風(fēng)，風(fēng)筒筒制作時(shí)制作時(shí)創(chuàng)造性采用創(chuàng)造性采用異型法蘭快速成型技術(shù)異型法蘭快速成型技術(shù)，使剛性風(fēng)筒拆裝簡(jiǎn)單、快捷。，使剛性風(fēng)筒拆裝簡(jiǎn)單、快捷。序號(hào)序號(hào)檢驗(yàn)項(xiàng)目檢驗(yàn)項(xiàng)目技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)1復(fù)合率（%）99.92屈服強(qiáng)度（MPa）2803剝離強(qiáng)度（MPa）1

12、34百米風(fēng)阻（Ns2/m2）65百米漏風(fēng)率（%）46表面電阻上表面電阻平均值（）3108下表面電阻平均值（）31087阻燃性能酒精噴燈燃燒實(shí)驗(yàn)有焰燃燒時(shí)間平均值（s）3有焰燃燒時(shí)間最大值（s）10無(wú)焰燃燒時(shí)間平均值（s）10無(wú)焰燃燒時(shí)間最大值（s）30火焰擴(kuò)展長(zhǎng)度（mm）280酒精燈燃燒實(shí)驗(yàn)有焰燃燒時(shí)間平均值（s）6有焰燃燒時(shí)間最大值（s）12無(wú)焰燃燒時(shí)間平均值（s）20無(wú)焰燃燒時(shí)間最大值（s）60火焰擴(kuò)展長(zhǎng)度（mm）250復(fù)合板材生產(chǎn)工藝流程圖復(fù)合板材生產(chǎn)工藝流程圖8密封墊1復(fù)合板材 5彎起鋼板6扣件12連接螺桿13螺母8密封墊2鋼箍3螺栓4螺口5彎起鋼板1復(fù)合板材 1復(fù)合板材 6扣件5彎起

13、鋼板5彎起鋼板硬質(zhì)風(fēng)筒連接示意圖硬質(zhì)風(fēng)筒連接示意圖加工完成后的負(fù)壓硬質(zhì)風(fēng)筒圖加工完成后的負(fù)壓硬質(zhì)風(fēng)筒圖z=0m（即：除塵器中心軸）截面速度矢量圖（即：除塵器中心軸）截面速度矢量圖z=0m（即：除塵器中心軸）截面（即：除塵器中心軸）截面靜壓力分布靜壓力分布圖圖模型一模型一3m粉塵顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡粉塵顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡模型一模型一30m粉塵顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡粉塵顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡壓入式風(fēng)筒壓入式風(fēng)機(jī)（抽出式通風(fēng)時(shí)關(guān)閉）吸風(fēng)口除塵箱骨架風(fēng)筒硬質(zhì)風(fēng)筒抽出式通風(fēng)除塵器巷中供水管108壓風(fēng)管108電纜鉤4600353515352000軌道700mm 硬質(zhì)風(fēng)筒25001600200300排水管108300800mm 風(fēng)筒現(xiàn)場(chǎng)整體

14、布置圖現(xiàn)場(chǎng)整體布置圖吸風(fēng)口除塵箱骨架風(fēng)筒硬質(zhì)風(fēng)筒抽出式通風(fēng)除塵器4.7m迎頭10m50m100m100m100m50m5m10m1234567891011測(cè)點(diǎn)分布圖測(cè)點(diǎn)分布圖打眼工序時(shí)各測(cè)點(diǎn)粉塵濃度對(duì)比打眼工序時(shí)各測(cè)點(diǎn)粉塵濃度對(duì)比放炮工序時(shí)各測(cè)點(diǎn)粉塵濃度對(duì)比放炮工序時(shí)各測(cè)點(diǎn)粉塵濃度對(duì)比噴漿工序時(shí)各測(cè)點(diǎn)粉塵濃度對(duì)比噴漿工序時(shí)各測(cè)點(diǎn)粉塵濃度對(duì)比1 1 抽出式通風(fēng)時(shí)隨著與掘進(jìn)面迎頭距離的增加，風(fēng)量逐漸抽出式通風(fēng)時(shí)隨著與掘進(jìn)面迎頭距離的增加，風(fēng)量逐漸增加，抽出式風(fēng)筒吸風(fēng)口處風(fēng)量達(dá)增加，抽出式風(fēng)筒吸風(fēng)口處風(fēng)量達(dá)427.5 m427.5 m3 3/min/min。2 2 在同樣工序相同地點(diǎn)處，抽出式通風(fēng)時(shí)呼塵和全塵濃度在同樣工序相同地點(diǎn)處，抽出式通風(fēng)時(shí)呼塵和全塵濃度普遍比壓入式低。普遍比壓入式低。相比壓入式通風(fēng)，抽出式通風(fēng)在打眼相比壓入式通風(fēng)，抽出式通風(fēng)在打眼工序時(shí)降塵效率平均提高工序時(shí)降塵效率平均提高35%35%，在放炮工序時(shí)降塵效率平，在放炮工序時(shí)降塵效率平均