呼吸性煤尘表面异质核化凝结效果预测及降尘试验
林汉毅
袁亮
江丙友
章玉前
王一凡
王浩宇
安徽理工大学工业粉尘防控与职业安全健康教育部重点实验室,安徽淮南 232001;安徽理工大学安全科学与工程学院,安徽淮南 232001;安徽理工大学深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室,安徽淮南 232001
摘要：煤尘颗粒表面润湿性是制约湿式除尘效率的重要因素,煤尘颗粒表面异质核化凝结是一种无任何污染、无需考虑颗粒表面润湿性,且能有效提升煤尘颗粒被液滴捕捉效率的方法,而人为干涉温湿度环境变化是激发煤尘颗粒表面核化凝结效应的必要条件.为获得不同干涉条件对矿井呼吸性煤尘颗粒核化凝结效果的影响,基于颗粒核化凝结试验系统,围绕煤尘初始温度、干涉气体相对湿度、干涉气体凝结温差3个因素开展单因素分析和多因素正交试验.结合使用均方差赋权法、非线性回归分析法、预测效果评价指标,确定各影响因素在煤尘颗粒核化凝结效果中的权重占比,构建颗粒核化凝结多元非线性回归预测模型,且评价模型预测的准确性.搭建颗粒核化凝结与喷雾协同降尘试验系统,对比分析二者协同与单一降尘方式对呼吸性煤尘的治理效果.结果表明:干涉气体相对湿度对核化凝结效果影响最大,二者呈正相关性,且当干涉气体相对湿度大于70％时才能激发明显的核化凝结效应;干涉气体凝结温差对核化凝结效果的影响仅次于干涉气体相对湿度,凝结效果会随着温差的增大呈先下降后上升趋势;煤尘初始温度对权重的影响最小,且对于煤尘颗粒粒径≤1μm和＞2 μm的颗粒群分别呈现正向和反向激励;基于多种方法结合构建的多元非线性回归模型的预测准确性较优,误差小,可用于量化表征一定范围内温湿度干涉条件下的矿井呼吸性煤尘颗粒核化凝结效果;利用颗粒核化凝结与喷雾协同降尘可以有效解决煤尘表面润湿性差的问题,相较于纯水喷雾的降尘效率提升了 131.84％.
关键词：煤尘异质核化凝结正交试验回归分析降尘效率
分类号：TD714(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家重点研发计划(2022YFC2503201)国家重点研发计划(2022YFC2503202)国家自然科学基金(52074012)
论文发表日期：2025-03-31
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：13( 1609-1621 )
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