煤礦粉塵源頭抑制與精準防控基礎研究及關鍵技術

目錄
《博士后文庫》序言
前言
第1章　緒論　1
1.1　煤礦粉塵的危害及其防治形勢 1
1.2　煤礦粉塵源頭防控理論與技術發(fā)展現(xiàn)狀 2
參考文獻　6
第2章　煤巖截割產(chǎn)塵特性及影響機制研究 11
2.1　綜掘工作面煤巖截割產(chǎn)塵機理分析 11
2.1.1 煤巖截割產(chǎn)塵機理的“粉化核”假說 11
2.1.2 塑性破碎區(qū)空腔擴展模型 13
2.2　單截齒破煤產(chǎn)塵模擬實驗系統(tǒng) 19
2.3　煤體理化性質對產(chǎn)塵特性的影響機制 23
2.3.1 工業(yè)分析組分對產(chǎn)塵特性的影響 24
2.3.2 煤孔隙特征對產(chǎn)塵特性的影響 34
2.3.3 煤體脆性對產(chǎn)塵特性的影響 44
2.4　截齒截割參數(shù)對產(chǎn)塵特性的影響機制 54
2.4.1 齒尖錐角對產(chǎn)塵特性的影響 57
2.4.2 侵入角度對產(chǎn)塵特性的影響 62
2.4.3 截割速度對產(chǎn)塵特性的影響 65
2.5 本章小結 67
參考文獻 68
第3章　礦井采掘工作面粉塵時空分布演化規(guī)律研究 72
3.1　煤礦井下塵源點分布及粉塵受力分析 72
3.1.1 礦井塵源點分布 72
3.1.2 粉塵的空間受力特性 73
3.1.3 煤礦粉塵在風流中的運動特性 77
3.2　綜采工作面氣載粉塵時空分布數(shù)值模擬 80
3.2.1 氣固兩相流理論 81
3.2.2 綜采工作面粉塵運移數(shù)學模型 83
3.2.3 粉塵運移模擬結果分析 88
3.3　綜掘工作面氣載粉塵時空分布數(shù)值模擬 93
3.3.1 模型建立和網(wǎng)格劃分 94
3.3.2 模擬結果分析 96
3.4　本章小結 103
參考文獻 103
第4章　煤塵潤濕特性及其改善原理研究 107
4.1　煤塵宏微觀潤濕特性實驗研究 107
4.1.1 煤塵化學性質對其潤濕性的影響 107
4.1.2 呼吸性煤塵潤濕特性實驗研究 115
4.2　煤塵微觀潤濕過程的分子動力學模擬方法 121
4.2.1 常用分子動力學模擬軟件 121
4.2.2 煤塵微觀潤濕過程模擬方法 122
4.3　表面活性劑潤濕煤塵機理研究 139
4.3.1 陰離子表面活性劑潤濕煤塵機理 139
4.3.2 陰-非離子表面活性劑協(xié)同潤濕煤塵機理 146
4.4　磁化提高表面活性劑濕潤性能研究 155
4.4.1 磁化改善表面活性劑性能實驗研究 155
4.4.2 磁化降低表面活性劑用量機理探究 160
4.5　本章小結 165
參考文獻 166
第5章　礦山抑塵泡沫基礎特性研究 171
5.1　抑塵泡沫形態(tài)及其影響機制 171
5.1.1 水溶性聚合物對抑塵泡沫形態(tài)的影響 171
5.1.2 氣體流量對泡沫形態(tài)的影響 183
5.2　抑塵泡沫性能影響因素與機理探討 190
5.2.1 發(fā)泡劑濃度對泡沫穩(wěn)定性的影響 190
5.2.2 溫度對抑塵泡沫性能的影響 199
5.2.3 界面擴張流變特性對抑塵泡沫性能的影響 207
5.2.4 抑塵泡沫排液規(guī)律和定量模型研究 216
5.3　礦山抑塵泡沫性能定量評估方法及測試裝置 227
5.3.1 泡沫性能定量評估方法 227
5.3.2 發(fā)泡劑潤濕度測試裝置 229
5.4　抑塵泡沫性能增強原理與方法 232
5.4.1 硬水條件下提升陰離子表面活性劑起泡性能研究 232
5.4.2 水溶性聚合物改善抑塵泡沫性能研究 243
5.4.3 表面活性劑-高分子穩(wěn)定劑體系改善抑塵泡沫性能研究 251
5.4.4 磁化技術改善抑塵泡沫性能研究 276
5.5　本章小結 287
參考文獻 288
第6章　源頭抑制煤礦粉塵的泡沫抑塵技術研究 295
6.1　自吸空氣式泡沫制備技術 295
6.1.1　自吸空氣-發(fā)泡劑旋流產(chǎn)泡裝置設計原理 296
6.1.2　射流自吸空氣特性實驗研究 305
6.2　抑塵泡沫定向射流精準噴射技術 309
6.2.1 泡沫噴射流型設計及流場參數(shù)計算 310
6.2.2 弧面泡沫噴頭性能比較及結構設計 320
6.2.3　凹弧面外導流式泡沫噴頭性能實驗 326
6.3　泡沫抑塵技術現(xiàn)場應用 331
6.3.1 綜采工作面泡沫抑塵應用 332
6.3.2 綜掘工作面泡沫抑塵應用 341
6.4　本章小結 347
參考文獻 348
第7章　綜掘和綜采工作面粉塵精準防控技術研究 349
7.1　實心錐噴嘴霧化特性實驗研究 349
7.1.1 實驗方案 349
7.1.2 結果與討論 352
7.2　典型水基降塵介質噴霧特性實驗研究 359
7.2.1 實驗方案 360
7.2.2 結果與討論 362
7.3　表面活性劑自動添加裝置性能實驗研究 371
7.3.1 實驗方案 371
7.3.2 結果與討論 374
7.4　壓入式通風對外噴霧流場影響數(shù)值模擬研究 383
7.4.1 模型和方法 383
7.4.2 結果與討論 387
7.5　壓入式通風綜掘工作面粉塵精準防控技術研究 396
7.5.1 梯級霧化分區(qū)除塵方法 396
7.5.2 包裹截割頭塵源抑塵 397
7.5.3 回風側空氣霧化降塵 398
7.5.4 壓力霧屏隔塵 399
7.5.5 梯級霧化分區(qū)除塵系統(tǒng) 400
7.6　綜采工作面粉塵分源立體防控技術研究 405
7.6.1 采煤機割煤泡沫抑塵 405
7.6.2 移架自動噴霧降塵 406
7.6.3 回風巷塵控自動噴霧降塵 407
7.6.4 轉載點封閉式控除塵 408
7.7　本章小結 409
參考文獻 410
后記　415
編后記 417