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专利号: 2022100835176
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-10
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种煤矿井下与隧道用泡沫降尘装置服役性能的试验方法,其特征在于:包括以下步骤:

S1:对煤矿井下巷道或隧道掘进工作面在供风量Qg条件下的粉尘产生量M进行考察;并记煤矿井下巷道掘进工作面或隧道掘进工作面横截面的面积为S,求取对应掘进工作面的等效直径 选择相同直径的柔性风筒作为煤矿井下巷道或隧道的模拟空间;通过摇动手柄使得活动齿环产生旋转运动,并与齿轮配合,进而驱动活动扇叶在径向方向上运动,通过将挂钩置于吊钩孔内,直至使得直径为D的柔性风筒完全伸展开;

S2:将通风机出风口与柔性风筒的一端进行连接,并在柔性风筒上距离通风机出风口一定距离的位置处开设多个粉尘释放管的插入口,在沿风流的方向上,距离粉尘释放管出口一定距离的位置处开设毕托静压管插孔,用于放置毕托静压管对横截面上不同点的气体压力进行测试,进而采用毕托静压管横动法获取试验时通风机的风量Qc;将通风机与变频器连接,通过变频器或者调节通风机叶片的方式对通风机的风量进行调节,直到通风机的风量Qc与Qg相等;

S3:将泡沫降尘装置放置在距离毕托静压管一定距离位置处,并同时将多根粉尘释放管插入到对应的插孔中,将粉尘释放管分别与输送泵和气体压力测定装置连接,调节输送泵,使其出口的气体压力略高于气体压力测定装置测得的柔性风筒内的静压;依据考察获得的泡沫降尘装置应用条件下的粉尘产生量M,称取一定量的煤尘或者岩尘,并将其放入到定量发尘装置内,使进入柔性风筒内的煤尘或岩尘量与M相等;并同时开启泡沫降尘装置,使其迎着风流方向释放泡沫;待一定时间后,同时将毕托静压管置于对应的插孔内对该横截面不同点的压力进行测量,采用毕托静压管横动法获取试验时通风机的风量Qc2;将粉尘采样器置于取样截面上,并开启粉尘采样器对泡沫降尘装置后方的取样截面上的测点的粉尘量进行测定;而后关闭粉尘采样器,并将其内置的滤膜送至试验室进行称重,用于对比采样前后的粉尘量;

S4:将采样前后的粉尘量记录C,获得泡沫降尘装置服役性能指标降尘效率的数值为:

若 的数值低于现场工程要求的阈值,则表明该泡沫降尘装置在相应的工程实际条件下符合要求;若 的数值高于现场工程要求的阈值,则表明该泡沫降尘装置在相应的工程实际条件下不符合要求。

2.根据权利要求1所述的煤矿井下与隧道用泡沫降尘装置服役性能的试验方法,其特征在于:步骤S1具体包括以下步骤:

S11:首先对泡沫降尘装置的应用环境进行考察,若其是应用于连续采煤机或综掘工艺的煤矿井下巷道掘进工作面,则应考察供风量Qg条件下的粉尘产生量M;若泡沫降尘装置是应用于隧道施工,则对应用综掘工艺的隧道掘进工作面在相应供风量Qg条件下的粉尘产生量M进行考察;

S12:而后测量煤矿井下巷道掘进工作面或隧道掘进工作面横截面的面积S,并假定其为圆型,反算对应掘进工作面横截面的等效直径

S13:依据反算获得的掘进工作面横截面的等效直径D,选择相同直径的柔性风筒作为煤矿井下巷道或隧道的模拟空间;摇动手柄使得活动齿环产生旋转运动,并与齿轮配合,进而驱动活动扇叶在径向方向上运动,通过将挂钩置于吊钩孔内,直至使得直径为D的柔性风筒完全伸展开;所述活动扇叶上设置齿条,其是通过齿条与齿轮的啮合,进而使得活动扇叶在径向方向上运动。

3.根据权利要求1所述的煤矿井下与隧道用泡沫降尘装置服役性能的试验方法,其特征在于:步骤S2具体包括以下步骤:

S21:依据考察供风量Qg选择适宜的通风机作为试验通风机,所述试验通风机为压入式通风机;而后将通风机出风口与柔性风筒的一端进行连接,以通风机出风口与柔性风筒的连接处为起始位置,沿风流的方向,在柔性风筒的表面上,距离起始位置10D的位置,开设7个粉尘释放管的插入口;所述7个粉尘释放管在插入柔性风筒后,粉尘释放管的出口分布为以柔性风筒中心为圆心,在半径二分之直径的圆周上均匀分布6个粉尘释放管出口,同时在柔性风筒中心位置设置另1粉尘释放管出口,且7个粉尘释放管出口须在同一个横截面内;

S22:在沿风流的方向上,距离粉尘释放管出口10D的位置处开设毕托静压管插孔,用于放置毕托静压管对该横截面上不同点的气体压力进行测试,进而采用毕托静压管横动法获取试验时通风机的风量Qc;而后通过变频器控制或者调节通风机叶片角度的方式对通风机的风量进行调节,直到通风机的风量Qc与Qg相等,表示具备泡沫降尘装置服役性能试验的条件。

4.根据权利要求1所述的煤矿井下与隧道用泡沫降尘装置服役性能的试验方法,其特征在于:步骤S3具体包括以下步骤:

S31:将试验用的泡沫降尘装置放置在距离毕托静压管5D位置处,并通过降尘装置安设平台对其进行固定,所述降尘装置安设平台上设置有不锈钢制的取样截面;所述取样截面上布置7个测点,所述7个测点的分布与粉尘释放管出口的分布相同;将7根粉尘释放管插入到对应的插孔中,将粉尘释放管分别与输送泵和气体压力测定装置连接,而后调节输送泵,使其出口的气体压力略高于气体压力测定装置测得的柔性风筒内的静压,使试验用的粉尘以趋近于0的速度进入柔性风筒内;

S32:依据考察获得的泡沫降尘装置应用条件下的粉尘产生量M,称取一定量的煤尘或者岩尘,所述煤尘或者岩尘须取自泡沫降尘装置应用的工程环境,经筛分后其空气动力学粒径应小于74μm,其中小于10μm的占12%~15%,小于30μm的占47%~50%;而后,将试验用的煤尘或者岩尘放入到定量发尘装置内,使进入柔性风筒内的煤尘或岩尘量与M相等;并同时开启泡沫降尘装置,使其迎着风流方向释放泡沫;

S33:待30min后,将毕托静压管置于对用的插孔内对该横截面不同点的压力进行测量,采用毕托静压管横动法获取试验时通风机的风量Qc2;将粉尘采样器置于取样截面上,并开启粉尘采样器对泡沫降尘装置后方的取样截面上的测点的粉尘量进行测定,采样时间控制为5min;而后,关闭粉尘采样器,并停止通风机与输送泵,并将粉尘采样器内置的滤膜送至试验室进行称重,用于对比采样前后的粉尘量。