掘进工作面高效除尘技术与装备
浅谈新形势下煤矿掘进过程中除尘技术的研究

( 2 )通风除尘设备。湿式除尘风机 、 湿式除尘器 、 袋式除尘器 以及配套的抽 出式 伸缩风简 、附壁风筒等是 主要的通风除尘设 备。 ( 3 )通风工艺 的要求 。压 、抽风筒 口 相互位置 的关系 、 压抽风量的匹配 、 局部通 风机安 风工 艺 的
要 求。 6 . 锚 喷支护防尘 。锚喷支护技术发展很 快, 它也是煤矿的主要产尘源之一 。 锚 喷支 护的粉尘 主要来 自 打锚杆眼、混合料转运 、 拌料和上料 、喷射混凝土以及喷射机 自身等 生产工序 和设备 。 针对 这些产尘源 , 主要采取 以下防尘措 施: ( 1 ) 打锚杆 眼的防尘措施 。打锚杆 眼
有 以下几种 : 1 . 煤层注水防尘技术 ;由于掘进 速度较 快 ,现场实施 困难 ,所以,掘进煤层注水技 术不适合现代化生产需要。
具有一定的速度 , 并且胶带间存在一定 的落 差 ,煤块在下落过程中做抛 物线运动 , 细小 粉尘受空气阻力和巷道风流的作用 , 会悬浮 起来飞扬在空中, 并且随风流扩散形成空气 污染 。 经有关部门对矿井粉尘污染进行现场 测试 , 测试结果发现转载点附近粉尘浓度达 2 2 5 mg /I n 一 3 ,严重超过国家标准 ( 2 2 ag r / m 一 3 ) 。 因此研 究转载点附 近粉尘的运动模 式 ,如何采取有效措施控制粉尘的产生以及 采 取何种 除尘技 术是矿 井可持续 发展 的关 键, 也是我 国现代化矿井 中保证职工身体健 康 迫在眉睫 的问题。现在普遍采用的喷雾降 尘, 利用承压水喷雾 冲压落煤点煤尘 。达到 降尘效果 。 ①机械控制 自动喷雾 降尘装置 。 该类装 置的特点是结构简单、容易制造 , 使用和维 护方便而且降尘效果好。 ② 电器控制 自动喷雾 降尘装置 。 该装置 适用 于煤矿转载运输系统 中不 同的尘源 , 它 是靠电器控制实现 自动喷雾 。 有光控、 声控 、 触控 、 磁控 等多种形式。 4 . 炮掘工作面 防尘 ,风动凿岩机或电煤 钴打眼是炮 掘工作面持续时间长 , 产尘量高 的工序。一般 干打眼工序的产尘量 占炮掘工 作面总产尘量 的 8 0 o k一 9 0 %, 湿式 打眼时 占 4 O %一 6 o %。所以 , 打眼防尘是炮掘工作面 防尘的重点。 ( 1 ) 打眼防尘 ①风钻湿式凿岩 。 这是国内外 岩巷掘进 行之有效的基本 防尘方法 。 ②干式凿岩捕尘 。 在无法实施湿式凿岩 作业时 , 如岩石遇水会膨胀、 岩石裂隙发育 、 实施湿式防尘效果差等情况下 . 可用干式孑 L 口捕尘器等干式孔 口 除尘技术。 ③煤 电钻湿式打眼。在煤巷 、半煤 巷炮 掘 中, 采用煤电钻湿式打 眼能获得 良 好 的降
综合除尘技术在全岩巷掘进工作面的应用

抽尘净化技术是将掘进头处的含尘风流通过掘进机前部吸尘 口 吸入除尘风机 ,粉尘在除尘风机内净化沉降 。本文研制的全岩综掘 工作面抽尘净化技术主要 由抽风筒和除尘风机组成,抽出式风简依 靠现有抽 出式风筒的悬挂装置布置在司机前方大于0 . 5 m位置,除 尘风机为K C S一 4 0 0型湿式除尘风机 ,安设在 综掘输送带上 ,依靠 与伸缩输送带相连的轨道小车实现与随掘进机移动,在抽 尘净化的 同时 ,有效降低工人劳动强度 。除尘风机出风 口距截割头的距离控 制在3 0~ 3 5 I l l 。 3 . 2化学除尘技术 因普通防尘用水的表面张力较高 ,不 易将微细粉尘迅速 、有效 地包裹沉 降,导致降尘效率不佳 ,根据该矿岩尘物理化学性质研制 的新型喷雾化学 除尘剂 ,可提高粉尘的沉降效率 。该除尘剂 由非离 子表面活性剂 、两性离子表面活性剂 、阴离子表面活性剂和无机盐 按一定 的比例配制而成 ,可直接添至水 中使用。该喷雾化学除尘剂 可达到 以下指标 :( 1 )表面张力 ≤3 0 m N / m  ̄( 2 )1 0 S后 的接触角为 0 。;( 3 )完全沉 降0 .3 g岩粉 的时间≤1 0 S ;( 4 )相对普通用水 防尘 ,降尘率增加 了约 1 0 % 。为了实现 喷雾 除尘剂在防尘供水管路中 的定量 、连续添加 ,同时采用了新型电动式 除尘剂添加装置 ,如图2 所示 。该装置主要 由储液罐、计量泵、脉冲缓冲器、流量计、Y型 过滤器 、安全 阀、水表 、压力表、 以及高压胶管等组成。储存在储 液罐 的除尘剂通过流量计 、水表、Y型过滤器进入计量泵 ,再通过 计量泵加压后 以比较 高的压力经压水管路的 阀门进入防尘用水 中, 与防尘用水充分 混合稀释 ,用于工作面喷雾 降尘 。其 中,流量计用 于调节流量 的大 小: 水表用于显示除尘 剂的累积添加量 :Y 型过滤 器主要用 于过滤 除尘剂 中杂质 。同时 ,在管路中还安装有脉冲缓冲 器,以消减计量 泵工作 时所产生 的震动 ,缓解对管路和系统 的冲击 , 缓冲器上配有压力表 ,用于显示投加管路的压力 ,便于计量泵的调
掘进工作面的通风要求与除尘措施

波 的作 用下 , 水炮 泥 内的大多 数水被 气化 , 重 新凝结 为极 细的雾 滴并 与所产生
的 粉尘 相接触 , 产生 凝结 核或被 雾滴 湿润 起到 降尘 的作用 。
爆破 喷雾 是在爆 破 的 同时 , 运用 喷 雾器喷 出 的水雾对 工作 面进 行 降尘 消 烟。 爆破 喷雾 已由低压 喷雾发展 到高压 喷 雾和风 水喷 雾 , 从 手动 喷雾转 变为冲
2 . 7采用 湿 式除尘 风 机
停风 时 , 一 定要撤 出人员 , 切 断 电源 。 在恢 复通 风前 , 要 检查 瓦斯 。
2掘进 工 作面 综合 防 尘
2 . 1采用 通 风除尘
通风除尘 是排 除和 稀释工 作地 点悬浮 粉尘 , 避免 煤尘过 量积 累的措 施 。 为 使空 气 中的含 尘量 符合 国 家标 准 , 要 合理 选择 风速 、 通 风方 式进 行通 风 。
进工作 面拥有 充足 的风量 , 使 空气 中的矿尘 及时排 除 , 要 采用合 理的通 风方式 。
使用掘净 化 除尘 。 湿式 除尘 风机
是把 除尘 器与 风机合 为一 体 , 利用机 载配 套风机 进行 除尘 。 除尘设 备 与掘 进机 成为 一体 , 随着掘进 机 的运行 。 除尘风机 设置在掘 进机后 转载机 上 , 抽尘E l 布置 在切 割工 作机 构悬 臂两 侧 , 距切 割头 1 . 5 m, 并随切 割 头任意 运动 。 抽尘 风筒 要
湿, 无 粉尘 飞扬 为 标准 。 喷雾 是借助 喷雾器 把水 成雾状 喷 出。 细微 的水珠 与浮尘 碰撞 , 把 尘粒捕 获
而下沉 。 使用 的掘进机 , 要 安装 内、 外喷雾 装置 。 掘进机 不带有 内喷雾装 置 , 一 定 要使 用外 喷雾装置 并加 除尘 器。 在 各装载 点及转载 点要布置 一定数量 的喷雾 装
掘进工作面的综合防尘措施

04 新型防尘技术应 用
高效喷雾降尘技术
1 2
喷嘴布置
根据掘进机截割头位置和巷道断面大小,合理布 置喷嘴位置和数量,以达到最佳降尘效果。
水质要求
使用清洁水源,确保喷嘴雾化效果和降尘效果。
3
喷嘴类型选择
根据实际需要,选择合适的喷嘴类型,如扇形喷 嘴、空心雾喷嘴等,以实现更好的喷雾降尘效果 。
超声波雾化降尘技术
加强职业健康检查
定期对煤矿工人进行职业健康检查,及时发现并处理健康 问题。
提高安全意识
加强煤矿工人的安全意识教育,确保他们正确使用防尘设 施。
改善工作环境
优化工作面的通风系统,减少粉尘浓度,提高工作环境质 量。
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02 掘进工作面粉尘 产生及危害
粉尘的产生和扩散
粉尘的产生
掘进过程中,由于切割、爆破、 装载和运输等作业环节,会产生 大量的粉尘。
粉尘的扩散
粉尘在掘进工作面内,会随着风 流和空气流动而向四周扩散,影 响到整个工作面及巷道内的工作 人员和环境。
粉尘的危害性
健康危害
长期吸入粉尘,会导致职业病如 尘肺病的发生,对工作人员的健
炮泥封孔
可以有效减少粉尘产生,但操作较为繁琐。
未来研究和发展的方向
研发更高效的粉尘抑制剂
目前使用的粉尘抑制剂效果有限,需要研发更高效、低成本的抑 制剂。
引入新型防尘技术
引入现代技术,如物联网、大数据等,实现智能化防尘。
建立完善的粉尘监测系统
实现对工作面粉尘浓度的实时监测,及时采取措施控制粉尘。
对煤矿工人的健康和安全的关注和呼吁
超声波雾化器
使用超声波雾化器将水雾化成微小水滴,形成水 雾覆盖尘源,减少粉尘飞扬。
综掘工作面大风量高效除尘技术

中图分类号 : T D 7 1 4 + . 4 3 文献标志码 : B 文章编号: 1 0 0 9 — 0 7 9 7 ( 2 0 1 3 ) 0 1 — 0 0 2 2 — 0 3
高 效 除尘 是 综 掘 一大 难 题 ,东滩 煤 矿 在 认 真分
・
2 2・
煤矿 现 代化
2 0 1 3 年第1 期
总第1 1 2 期
全尘 浓 度 为 6 . 2 m g / m , 呼 尘 浓度 为 2 . 1 mg / m , 均 达 到 国家规定标准 , 总降尘率达到 9 7 . 1 %。具体见表 1 。
表 1 综 掘 T 作 面 防 尘 设 施 使 用 效 果 分 析 表
防尘设施名称 位置
,
除尘风 机 单独 使用 时 全尘 浓 度 由 1 0 4 . 1 mg / m3 下 降至 9 . 2 mg / m 。 ,降 尘 率 为 9 1 . 2 % , 呼 尘 浓 度 由 3 4 . 2 m g / m 下降至 2 . 5 m g / m , 降尘 率 为 9 2 . 7 %。 除 尘风 机联 合 掘进 机 外 喷雾 时全 尘 浓度 由 1 0 4 . 1 m g / m F降 至7 . 1 m g / m , 降尘率 为 9 3 . 2 %, 呼尘 浓度 由 3 4 . 2 mg / m , 下降至 2 . 1 mg / m , 降尘 率 为 9 3 . 8 %。
问对产尘点进行控尘 、 降尘。 2 . 2 . 2 掘 进 机 外喷 雾、 喷 雾加 压 泵和 水 电闭锁 安 装 高压 喷 雾泵 和水 电 闭锁 装 置 ,增 加 外喷 雾 的水压 , 提高了雾 化效果 , 使用水 电闭锁后 , 确保无 水 或水 压 不 足时 掘进 机 无法 开 启 。 2 . 2 . 3 净化 水 幕 、 捕 尘帘、 导 水棚 从迎头向外安设 3 道陶瓷喷嘴净化水幕 ,其 中 第一道水幕与综掘机联动 ;第二 、三道为 自动水幕 ( 红外线或微震动控制 ) , 并与捕尘帘配合使用 , 第三 道 自动水幕与粉尘传感器联合使用。
综合机械化掘进工作面综合除尘系统研究

综合机械化掘进工作面综合除尘系统研究1 降尘除尘机理研究综掘工作面安全通风及高效捕尘系统在综掘工作面除尘原理是,在保障综掘工作面正常稀释瓦斯安全通风的基础上,利用风流场参数调控装置进行通风风流控尘,利用抽出式风机进行捕尘,最后利用湿式过滤式除尘器除尘系统除尘。
综掘工作面采用长压短抽方式通风,在压入式风筒末端安装风流场参数调控装置,当压入式风机将新鲜风量压入末端安装风流场参数调控装置时,根据工作面瓦斯与粉尘浓度关系进行正向风量和侧向风量参数配风,正向风流正常稀释瓦斯供给工作面供风,侧向风流吹向巷道断面形成一道风幕控制粉尘将粉尘的控制在一个密闭空间中,侧向风流的作用表现在两个方面,一是侧向风流由于抽出式风机在工作面前端形成风流负压点将侧向风流前移实现控制粉尘、防止粉尘扩散,二是侧向风流具有一定的扩散作用,将部分风流吹向风筒重叠段的巷道,减少风筒重叠段的巷道内容易产生的微风和循环风。
合理布置抽出式除尘风机以及抽出式风筒的吸风口位置,有效的将粉尘捕集,另外,风流场参数调控装置内安装了喷雾装置,在高速的正向风流中加有喷雾效果,提高了工作面粉尘的捕集效率。
最后通过湿式过滤式除尘器将粉尘除去。
综掘工作面综合通风除尘流场参数设计主要内容是:新鲜风流从压风机出来的轴向风流到达控尘装置后,首先通过风流分流装置将一部轴向分风流正常供给工作面通风,另一部分转变为风速很强的侧向风流,由于侧向风流切向方向上风速很大,大部风分流从风流定向器中流出,形成向巷道周围前进的风流,风流遇到巷道周壁后,形成“空气幕罩”,将粉尘控制在小区域范围内,从而防止了粉尘的扩散。
通过风流场参数调控装置通风之所以能防止机掘工作面粉尘向外(即向掘进机司机工作区)扩散,其作用机理主要有三个方面:一是侧向风流具有高速性、扩散性和掺混能力性强的特点,在掘进机司机前方形成一空气幕。
空气幕封堵整个掘进巷道断面,从而阻止工作面粉尘向外扩散,起到了气幕隔尘作用。
二是利用抽出式除尘风机通风产生(轴部)的负压作用。
《掘进工作面气液两相流超声雾化降尘技术研究》范文

《掘进工作面气液两相流超声雾化降尘技术研究》篇一一、引言在矿山、隧道等掘进工作面,由于大量的岩石破碎和挖掘,会产生大量的粉尘,严重危害工人的身体健康和设备的正常运行。
因此,有效的降尘技术成为保障作业环境和设备运行的重要手段。
气液两相流超声雾化降尘技术作为一种新型的降尘技术,因其高效率、低能耗等优点,近年来得到了广泛的研究和应用。
本文将针对掘进工作面气液两相流超声雾化降尘技术进行深入研究,探讨其技术原理、应用及优化方向。
二、气液两相流超声雾化降尘技术原理气液两相流超声雾化降尘技术是利用超声波的振动能量,将液体破碎成微小的雾滴,通过气液两相流的相互作用,将雾滴喷射到空气中,与粉尘颗粒进行碰撞、吸附,从而达到降尘的目的。
该技术具有以下特点:1. 雾化效果好:超声波振动能量大,能够将液体破碎成微小的雾滴,提高雾滴的表面积,增强与粉尘颗粒的碰撞概率。
2. 降尘效率高:雾滴与粉尘颗粒的碰撞、吸附作用,能够快速降低空气中的粉尘浓度。
3. 节能环保:该技术能耗低,且使用过程中无二次污染。
三、掘进工作面气液两相流超声雾化降尘技术应用在掘进工作面,气液两相流超声雾化降尘技术主要应用于以下几个方面:1. 破碎区域:在岩石破碎过程中,利用超声雾化装置将降尘液体雾化成微小雾滴,喷射到破碎区域,有效降低粉尘浓度。
2. 掘进机工作区域:在掘进机工作时,通过安装在掘进机上的喷雾装置,将雾滴喷射到掘进机工作区域,减少粉尘的扩散。
3. 巷道内:在巷道内设置喷雾装置,定期进行喷雾降尘,保持巷道内空气清新。
四、技术优化与改进方向尽管气液两相流超声雾化降尘技术在掘进工作面取得了显著的效果,但仍存在一些问题和挑战。
为进一步提高降尘效果和设备运行效率,需要从以下几个方面进行优化与改进:1. 超声波发生器优化:优化超声波发生器的性能,提高其振动能量和稳定性,以获得更好的雾化效果。
2. 喷雾装置改进:根据实际工况,对喷雾装置进行改进和优化,提高其适应性和喷雾效果。
煤矿综掘工作面除尘技术措施

煤矿综掘工作面除尘技术措施
煤矿综掘工作面在掘进过程中采用的综合防尘措施有:湿式打眼、冲洗巷帮、掘进机采用内外喷雾、转载点设置喷雾、巷道内设置净化水幕、装煤(岩)洒水、煤层超前注水等。
但在掘进机切割时,工作面采用压入式通风及上述综合防尘措施的情况下,粉尘超标现象仍十分严重。
徐州博泰研发的ZCFS型矿用风水射流降尘装置不仅能除尘降尘、净化空气,同时能吸收一定的有害气体,降低甲烷等有害气体的浓度,是一种基于空气动力、水射流原理的复合型高效降尘设备,主要用于煤矿井下岩巷综合机械化掘进粉尘治理,是改善粉尘作业环境,有效防止粉尘危害的重要设施。
该降尘装置以压缩空气、高压水流为动力,结构紧凑,体积小,重量轻、移动方便、操作简单,属本质安全型降尘产品。
既适用于岩巷综合机械化掘进,也适合类似粉尘源移动的工作环境,可以有效解决煤矿井下综掘过程中粉尘难处理、影响操作视线的难题。
该矿用风水射流降尘装置(以下简称降尘装置)把风力吸尘、水雾抑尘、抑尘剂抑尘、除雾结合为一体,在一个设备上综合运用多种抑尘方式,使各抑尘系统高度集中,提高抑尘效率,降低抑尘成本。
本降尘装置具有以下特点:
(1)仅以少量压缩空气、高压水流作为动力源,能耗低;
(2)结构紧凑、体积小、重量轻、能够适用于狭小空间;
(3)应用工艺简单、可操作性强、安装方便、便于在井下随综掘机一起移动;
(4)吸尘管与除尘器采用柔性连接,能满足在不同厂家、不同型号综掘机上使用;
(5)以压缩空气为动力、水为载体,安全性高、噪音小、不会因机械传动造成伤害;
(6)多种抑尘方式相结合,能够有效对尘源进行降尘处理,处理后排出气流能见度高。
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机载于综掘机组的湿式除尘器
目前已在我公司EBZ260、 EBZ300掘进机 成功应用40余台套
关注职业健康 提供清洁空气
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机载于连续采煤机的湿式除尘器
目前已在我公 司EML340连续采 煤机成功应用30 余台套
关注职业健康 提供清洁空气
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机载于掘锚机上的湿式除尘器
Fraktionsabscheidegrad (%)
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99,4 %
Äquivalenter Korndurchmesser d (µm)
HCN系列湿式除尘器分级除尘效率
关注职业健康 提供清洁空气
湿式除尘器主要技术参数
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技术参数
处理风量(m3/min) 适应断面(m2) 除尘器风筒直径(m) 除尘风机功率(kW) 供电电压(V) 工作噪声(dB) 重量(kg)
HCN250 250 ≤13 500 2×11
660/1140 ≤85 650
型号 HCN400
400 ≤18 600 2×18.5 660/1140 ≤85 850
HCN600 600 ≤25 800
2×30 660/1140
≤85 1050
关注职业健康 提供清洁空气
1.安装方式灵活多样的标准湿式除尘器
关注职业健康 提供清洁空气
使用情况
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湿式除尘器在淮北芦岭矿使用情况
关注职业健康 提供清洁空气
使用情况
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湿式除尘器地面模拟巷道使用情况
关注职业健康 提供清洁空气
使用情况
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湿式除尘器井下使用现场
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太原研究院自2006年开始,一直与世界先进的除尘设备制造商德国CFT公司 合作,引进世界先进的粉尘处理技术,致力于我国掘进工作面的粉尘治理。
德国CFT公司在矿山、隧道除尘和通风领域,处于世界领先地位。是目前全球 唯一提供煤矿井下干式除尘设备的供应商。
2014年,双方在太原共同成立了中方控股的中外合资企业——山西天地赛福 蒂科技有限公司,开发适合我国煤矿使用的系列除尘设备。
关注职业健康 提供清洁空气
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使用不同除尘效率除尘器 净化后粉尘浓度
原始粉尘浓度 (mg/m3)
250 500 1000 2000 3000
不同除尘效率的净化后粉尘浓度(mg/m3)
55(%) 94(%) 97(%) 99.4(%) 99.997(%)
112.5
15
7.5
1.5
0.0075
225
30
15
3
0.015
450
60
30
6
0.03
900
120
60
12
0.06
1350
180
90
18
0.09
关注职业健康 提供清洁空气
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二 高效通风除尘系统
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通风除尘系统原理图
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煤矿
粉尘浓度不达标停止工作!
粉尘
监管
煤矿为矿工购买职业健康保险;
措施
如果在煤矿里有许多矿工患上相同的职业病,该企业
要成倍支付保险金。
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各种除尘方式对<5 μm粉尘的除尘效率
德国DMT提供
100
90
除尘效率 %
80
70
60
50
40
1
2
3
4
控尘原理动画
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三 湿式除尘器
关注职业健康 提供清洁空气
湿式除尘器结构原理
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HCN湿式除尘器
风机
排污泵
水箱
处理风量:100~1500m3/min
供水泵
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经德国矿山技术 研究院(DMT)研究 院检测: 对 于 10um 粉 尘 的 除 尘效率达到99.4%
净化后粉尘浓度(mg/m3) 12
除尘效率(%)
99.4
德国DMT对湿式除尘器检测
干式除尘相比湿式除尘具有以下优点: 除尘效率更高≥99.997 %,粉尘浓度高达
5
6
7
8
Äquivalenten Korndurchmesser <5 μm bei CRoh 2000mg/m3
45
55
94
95
97
99.7
99.9 99.998
水雾除尘 泡沫除尘 旋转除尘器 文丘里除尘器 湿式过滤除尘器
CFT早期袋式过滤器 非煤用袋式除尘器
CFT袋式除尘器
德国目前只使用干式除尘设备(袋式除尘)对掘进工作面粉尘抽尘净化
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掘进工作面 高效除尘技术与装备
2014.10
关注职业健康 提供清洁空气
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目录
一、德国粉尘治理措施 二、高效通风除尘系统 三、湿式除尘器
1.标准湿式除尘器 2.机载湿式除尘器 四、干式除尘器 五、炮掘工作面除尘设备
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干式除尘器除尘效率更高!特别是呼吸性粉尘!
风量(m³/ s)
10
压力损失(Pa)
3000
原始粉尘浓度(mg/m3) 2000
净化后粉尘浓度(mg/m3) 0.068
除尘效率(%)
99.997
德国DMT对干式式除尘器检测
风量(m³/ s)
10
压力损失(Pa)
2000
原始粉尘浓度(mg/m3) 2000
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安装于皮带机尾与综掘机组随动的湿式除尘器
关注职业健康 提供清洁空气
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滑靴安装方式的标准湿式除尘器
关注职业健康 提供清洁空气
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单轨吊安装方式的湿式除尘器
关注职业健康 提供清洁空气
2.机载湿式除尘器
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关注职业健康 提供清洁空气
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一 德国粉尘治理措施
关注职业健康 提供清洁空气
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德国煤矿一般性粉尘
总粉尘浓度(mg/m3)
4
浓度限定标准
呼吸性粉尘浓度(mg/m3)
0.3
相关监管部门定期对工作点的粉尘进行测试;
德国
煤矿配有专门对粉尘浓度进行监测的人员;
四 干式除尘器
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干式除尘器结构原理
中国煤炭科工集团太原研究院
1负压风筒 2干式除尘器 3电控箱 4矿用防爆抽出式对旋轴流局部通风机 处理风量:100~3000m3/min来自关注职业健康 提供清洁空气
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干式除尘器除尘原理动画
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