煤礦粉塵源頭抑制與精準(zhǔn)防控基礎(chǔ)研究及關(guān)鍵技術(shù)

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(shì) 1
1.2　煤礦粉塵源頭防控理論與技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 2
參考文獻(xiàn)　6
第2章　煤巖截割產(chǎn)塵特性及影響機(jī)制研究 11
2.1　綜掘工作面煤巖截割產(chǎn)塵機(jī)理分析 11
2.1.1 煤巖截割產(chǎn)塵機(jī)理的“粉化核”假說 11
2.1.2 塑性破碎區(qū)空腔擴(kuò)展模型 13
2.2　單截齒破煤產(chǎn)塵模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 19
2.3　煤體理化性質(zhì)對(duì)產(chǎn)塵特性的影響機(jī)制 23
2.3.1 工業(yè)分析組分對(duì)產(chǎn)塵特性的影響 24
2.3.2 煤孔隙特征對(duì)產(chǎn)塵特性的影響 34
2.3.3 煤體脆性對(duì)產(chǎn)塵特性的影響 44
2.4　截齒截割參數(shù)對(duì)產(chǎn)塵特性的影響機(jī)制 54
2.4.1 齒尖錐角對(duì)產(chǎn)塵特性的影響 57
2.4.2 侵入角度對(duì)產(chǎn)塵特性的影響 62
2.4.3 截割速度對(duì)產(chǎn)塵特性的影響 65
2.5 本章小結(jié) 67
參考文獻(xiàn) 68
第3章　礦井采掘工作面粉塵時(shí)空分布演化規(guī)律研究 72
3.1　煤礦井下塵源點(diǎn)分布及粉塵受力分析 72
3.1.1 礦井塵源點(diǎn)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(fēng)流中的運(yùn)動(dòng)特性 77
3.2　綜采工作面氣載粉塵時(shí)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(yùn)移數(shù)學(xué)模型 83
3.2.3 粉塵運(yùn)移模擬結(jié)果分析 88
3.3　綜掘工作面氣載粉塵時(shí)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(jié)果分析 96
3.4　本章小結(jié) 103
參考文獻(xiàn) 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(shí)驗(yàn)研究 107
4.1.1 煤塵化學(xué)性質(zhì)對(duì)其潤濕性的影響 107
4.1.2 呼吸性煤塵潤濕特性實(shí)驗(yàn)研究 115
4.2　煤塵微觀潤濕過程的分子動(dòng)力學(xué)模擬方法 121
4.2.1 常用分子動(dòng)力學(xué)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(jī)理研究 139
4.3.1 陰離子表面活性劑潤濕煤塵機(jī)理 139
4.3.2 陰-非離子表面活性劑協(xié)同潤濕煤塵機(jī)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(shí)驗(yàn)研究 155
4.4.2 磁化降低表面活性劑用量機(jī)理探究 160
4.5　本章小結(jié) 165
參考文獻(xiàn) 166
第5章　礦山抑塵泡沫基礎(chǔ)特性研究 171
5.1　抑塵泡沫形態(tài)及其影響機(jī)制 171
5.1.1 水溶性聚合物對(duì)抑塵泡沫形態(tài)的影響 171
5.1.2 氣體流量對(duì)泡沫形態(tài)的影響 183
5.2　抑塵泡沫性能影響因素與機(jī)理探討 190
5.2.1 發(fā)泡劑濃度對(duì)泡沫穩(wěn)定性的影響 190
5.2.2 溫度對(duì)抑塵泡沫性能的影響 199
5.2.3 界面擴(kuò)張流變特性對(duì)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(píng)估方法及測(cè)試裝置 227
5.3.1 泡沫性能定量評(píng)估方法 227
5.3.2 發(fā)泡劑潤濕度測(cè)試裝置 229
5.4　抑塵泡沫性能增強(qiáng)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(shù)改善抑塵泡沫性能研究 276
5.5　本章小結(jié) 287
參考文獻(xiàn) 288
第6章　源頭抑制煤礦粉塵的泡沫抑塵技術(shù)研究 295
6.1　自吸空氣式泡沫制備技術(shù) 295
6.1.1　自吸空氣-發(fā)泡劑旋流產(chǎn)泡裝置設(shè)計(jì)原理 296
6.1.2　射流自吸空氣特性實(shí)驗(yàn)研究 305
6.2　抑塵泡沫定向射流精準(zhǔn)噴射技術(shù) 309
6.2.1 泡沫噴射流型設(shè)計(jì)及流場(chǎng)參數(shù)計(jì)算 310
6.2.2 弧面泡沫噴頭性能比較及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 320
6.2.3　凹弧面外導(dǎo)流式泡沫噴頭性能實(shí)驗(yàn) 326
6.3　泡沫抑塵技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用 331
6.3.1 綜采工作面泡沫抑塵應(yīng)用 332
6.3.2 綜掘工作面泡沫抑塵應(yīng)用 341
6.4　本章小結(jié) 347
參考文獻(xiàn) 348
第7章　綜掘和綜采工作面粉塵精準(zhǔn)防控技術(shù)研究 349
7.1　實(shí)心錐噴嘴霧化特性實(shí)驗(yàn)研究 349
7.1.1 實(shí)驗(yàn)方案 349
7.1.2 結(jié)果與討論 352
7.2　典型水基降塵介質(zhì)噴霧特性實(shí)驗(yàn)研究 359
7.2.1 實(shí)驗(yàn)方案 360
7.2.2 結(jié)果與討論 362
7.3　表面活性劑自動(dòng)添加裝置性能實(shí)驗(yàn)研究 371
7.3.1 實(shí)驗(yàn)方案 371
7.3.2 結(jié)果與討論 374
7.4　壓入式通風(fēng)對(duì)外噴霧流場(chǎng)影響數(shù)值模擬研究 383
7.4.1 模型和方法 383
7.4.2 結(jié)果與討論 387
7.5　壓入式通風(fēng)綜掘工作面粉塵精準(zhǔn)防控技術(shù)研究 396
7.5.1 梯級(jí)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(fēng)側(cè)空氣霧化降塵 398
7.5.4 壓力霧屏隔塵 399
7.5.5 梯級(jí)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(shù)研究 405
7.6.1 采煤機(jī)割煤泡沫抑塵 405
7.6.2 移架自動(dòng)噴霧降塵 406
7.6.3 回風(fēng)巷塵控自動(dòng)噴霧降塵 407
7.6.4 轉(zhuǎn)載點(diǎn)封閉式控除塵 408
7.7　本章小結(jié) 409
參考文獻(xiàn) 410
后記　415
編后記 417