基于塑性区体积的掘进机截割减尘方法及综合降尘技术研究
周文东1
王和堂2
司磊磊3
1.南京信息工程大学应急管理学院,江苏南京 210044;中国矿业大学安全工程学院,江苏徐州 221116;河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室,河南焦作 4540032.中国矿业大学安全工程学院,江苏徐州 2211163.河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室,河南焦作 454003
摘要：掘进机快速掘进巷道为煤矿高效生产提供了有力支撑,但高强度截割也会产生大量粉尘.为减少掘进机截割产尘量,降低掘进面浮尘浓度,提出通过改变掘进机截割参数实现源头减尘的方法.该方法从镐型截齿侵入煤体产生粉尘的 5个步骤出发,考虑塑性区体积大小与镐型截齿齿尖角度之间的关系,减小截齿齿尖角度和截割头旋转速度以降低粉尘产生量,在煤矿综掘面开展了现场减尘试验,分析不同截割参数下产尘量的变化.为进一步治理掘进面粉尘,在减尘基础上设计了以掘进机自带外喷雾和湿式除尘风机为主、控尘风幕和感应式全断面水幕帘为辅的综合降尘方案.在掘进机司机、掘进机机身后 5m和全断面水幕帘后方 2m处设定测尘点考察降尘效果.结果表明,当更换齿尖锥角更小的截齿后(92°&54 rpm),掘进机司机处呼尘和全尘平均质量浓度与原始条件相比分别降低了 18.5%和 9.1%;再降低截割头转速后(92°&27 rpm),呼尘和全尘平均质量浓度与原始条件相比降幅为 34.5%和 15.8%.配套采取综合降尘措施后,掘进机司机处呼尘平均质量浓度降至4 mg/m3,降尘率为 90.6%,全尘平均质量浓度降至 20.5 mg/m3,降尘率为 93.6%;掘进机机身后 5m处的回风侧呼尘和全尘平均质量浓度分别降至6.6 mg/m3 和30.1 mg/m3,降尘率分别为86.9%和91.5%,水幕帘后方 2m处呼尘和全尘平均质量浓度分别降至 2.4 mg/m3 和 3.9 mg/m3,降尘率分别为 91.3%和95.1%.
关键词：掘进机粉尘截割减尘塑性区体积截割参数综合降尘
分类号：X936(安全工程)
资助基金：国家自然科学基金(52274237)国家自然科学基金(51874290)江苏省高等学校基础科学(自然科学)研究资助项目(21KJB620006)
论文发表日期：2023-12-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 104-110 )
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