毕业设计开题报告

毕业设计（论文）开题报告

1、主要研究内容：

1.1、矿用高效喷嘴研发，包括雾化效果数值模拟、不同矿用喷嘴雾化降尘理论、雾化降尘效果耦合实验，优选不同地点的适用喷嘴等。

1.2、综采（放）工作面尘源跟踪智能喷雾抑尘技术应用与研究，包括采煤机移动支架定点喷雾技术、移架（放顶）智能喷雾降尘技术、采煤机联动高压喷雾及负压二次降尘技术、矿井粉尘实时在线监测技术等。

1.3、煤层注水技术应用与研究，包括煤层注水参数优化、注水降尘效果分析等。

1.4、综掘工作面除尘技术优化与应用，包括附壁风筒和涡流控尘风筒适用性评估、采用新型湿式除尘风机、合理布置与优化局部通风系统、完善综掘面系列化的封闭式控尘、湿式除尘技术等。

1.5、新型湿喷作业系统优化与应用，包括湿喷解决粉尘、回弹、混凝土品质等巷道支护技术关键问题。

2、立项的目的意义及必要性：

中国共产党十八大报告中明确提出以人为本，执政为民；十九大提出民生是人民幸福之基、社会和谐之本；新修订的《中华人民共和国职业病防治法》对矿山职业病防治提出了更高要求。粉尘是导致煤矿职业病的最主要因素之一，近几年来，各煤业集团在防尘方面不断

加大投入资金、人力，以期改善作业环境、减少职业病和其它事故隐患。

3、国内外发展现状和趋势：

3.1、喷雾降尘技术

喷雾降尘理论的研究和分析大体经历了三个阶段。第一个阶段是伴随着旋风除尘装置的生产和应用而进行的；第二个阶段，20世纪40年代至70年代中期，伴随着高压湿式除尘装置的广泛应用。20世纪80年代至今是喷雾降尘理论研究发展的第三个阶段。在该时期内，伴随着各种物理化学除尘技术的快速发展，如水中添加降尘剂、降尘泡沫除尘、磁化水降尘、超声波雾化降尘、电离水降尘、微生物降尘、预荷电高效喷雾降尘等。

3.2、化学抑尘技术

为了改善水对煤的润湿能力，提高防尘效果，许多国家研究了以在水中添加表面活性剂为主的化学除尘技术。1952年第一次在实验室测试煤尘润湿能力的试验，在以后的半个多世纪里，前苏联、美国和德国等世界产煤发达国家先后研制了多种化学除尘剂。

3.3、煤层注水防尘技术

煤层注水，作为采掘工作面最重要的防尘措施之一。20 世纪 70年代初，各主要采煤国家在研究了各种煤体预湿方法后发现，采用传统的注水措施已无法使日益增加的产尘量降低到卫生标准。在这种背景下，人们开始研究改善水的渗透性能方法。波兰于1970年、德国于1972年、前苏联于1974年分别对此展开了研究，并取得了较好的

效果。进入20世纪90年代，各国煤矿用于煤层注水的添加剂专利产品已达几十种。

3.4、除尘器除尘技术

我国在除尘器方面也进行了一系列的研究。国外一些主要产煤国家都在煤矿井下广泛采用除尘器除尘。美国使用了除尘风机、湿式纤维除尘器、小旋风除尘器等设备。前苏联在掘进机、采煤机或急倾斜煤层、回风巷等处使用了湿式振弦除尘器和吸尘泵；德国在破碎机处、转载点、综掘机上使用了干式布袋除尘器。从实际应用来看，国外的除尘设备一般体积大、较笨重，但除尘效率高、消音效果好、处理污染风量大。

3.5、通风排尘技术

波兰研制出了利用涡流风筒控制掘进头粉尘扩散和利用复合除尘器净化含尘气流的机掘工作面综合防尘技术。煤炭科学研究总院重庆分院掘进通风组，通过对两种断面的巷道的混合式通风方式、通风参数与排尘效果之间的相互关系的试验研究，得出了最佳排尘效果时的合理通风参数，为煤矿进一步推广应用混合式通风除尘和提高它的使用效果提供了参考依据。

4、主要存在的问题：

4.1、综采工作面机头长期开启洒水装置会造成煤流积水，加大了输送机运输负荷。

4.2、运输顺槽定期进行排除积水，无法实现自动循环进行降尘。

4.3、传统注水钻孔数量及深度无法满足实际生产需要减尘效果差

4.4、综采工作面煤机内、外喷雾无法及时完全捕捉高度挥发性粉尘，经常被堵塞，造成降尘效果差。

5、综合防尘关键技术：

5.1、适合公司各煤矿的常压煤层注水成套技术及装置。根据各煤矿现有开拓布局、地质条件、开采条件，开发1MP至3MP水压的煤层注水封孔器、注水增强剂、管道加液装置，以及注水效果检测等。

5.2、在线粉尘监测监控成套技术及装置。融合多参数无线控制器、高性能开启装置、高效喷雾装置为一体，利用矿井已建网络，实现粉尘浓度实时监测、喷雾降尘系统远程监控，使矿井作业环境清洁低尘甚至无尘化。

5.3、达到技术水平

5.3.1、总体达到国内先进水平。

5.3.2、降尘装置功能人性化设计，性能稳定、达到预期效果。

5.3.3、无人值守。

5.4、达到的效果

在煤炭开采领域中，粉尘具有较大的危害，主要体现在两方面，一方面具备爆炸性，给生产带来安全隐患；另一方面，粉尘漂浮在井下作业场所，是现场作业人员尘肺病的根源。通过本技术实施，解除煤尘爆炸隐患，尘肺病新增案例减少。

参考文献：

【1】、句海洋…；综掘工作面机载水气两相喷雾装置的应用

《煤炭工程》 2015（04） 131～133

【2】、王绪友…；煤矿粉尘在线监测及联动喷雾降尘系统的设计《工矿自动化》 2010（06） 109～102

【3】、杨昆…；矿井粉尘浓度在线监测技术

《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》2012（06） 846～849 【4】、王兆喜…；煤矿粉尘在线监测及智能喷雾降尘技术

《煤矿安全》 2008（07） 35～38

【5】、李继明；基于DSP的粉尘浓度测量方法研究

导师：程学珍学位授予单位：山东科技大学 2012 【6】、司志良…；一种矿用智能型风水联动喷雾降尘装置

申请号： CN201720974573.3 公开号：CN207144994U 公开日：2018.03.27 申请人：安徽恒泰电气科技股份有限公司【7】、吕文陵…；矿井智能化喷雾降尘装置

申请号： CN201521070996.X 公开号：CN205349403U 公开日：2016.06.29 申请人：大同煤矿集团有限责任公司

【8】、黄靖龙…；一种矿用智能喷雾降尘装置

申请号： CN201720531555.8 公开号：CN2067077753U 公开日：2017.12.05 申请人：湖南科技大学

【9】、秦晓程；矿用自动喷雾降尘系统的设计与实现

学位授予单位：大连理工大学导师：冯林 2016

【10】、关林奎…；一种气水两相喷雾降尘装置

申请号： CN201420655448.2 公开号：CN204299608U 公开日：2015.04.29 申请人：山西三元煤业股份有限公司