风雾排渣论文

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1、风雾排渣研究及应用攀煤集团公司大宝顶煤矿杜海军摘要：抽钻孔施工时主要采用水力排渣和风力排渣两种工艺，风力排渣是介于二者之间的排渣技术，具有两种排渣方式的优点，同时克服了两种排渣方式的缺点。通过现场试验，采取一系列措施解决了风雾排渣运用过程这中存在的问题。关键词:风雾排渣降尘一、工程背景抽采钻孔施工时主要采用水力排渣和风力排渣两种工艺，采用水力排渣不产生粉尘，但不适合施工下向、松、软、高、突煤层钻孔，同时作业地点污水处理困难，劳动条件恶虐等诸多弊病。采用风力排渣适合施工各种钻孔,但存在孔内易燃烧、粉尘较难根治等缺点。如何解决风力排渣或水力排渣存在的缺陷或找到第三种排渣

2、方式成了必须解决的问题。采用风力排渣施工钻孔过程中发现，当压风管内有水或煤层湿润时，孔内钻屑排出正常，但粉尘明显减小，为此我矿于2013年开始观察研究钻孔内加水降尘原理，分别试验了风、水分段排渣和风水混合排渣和风雾排渣，最终确定采用风雾排渣除尘二、原理分析我们知道，矿尘分为浮尘和落尘。浮尘重量与表面积的比值越大，在空气中飞扬的时间越短。利用水雾可以增加浮尘重量与表面积的比值，从而达到加速沉积的冃的。钻孔施工中采用风雾排渣利用了水雾与粉尘碰撞、凝集、黏附、静电吸附等综合作用提高尘沉重量与表而积的比值，从而达到降尘和消尘的目的。1、碰撞a水雾进入钻孔后一部分由钻头处喷出

3、，湿润钻头前方煤（岩）和钻屑。另一部分由钻杆接头漏风处漏出，形成水膜和垂直钻孔方向的水雾，湿润孔壁和由此经过的钻屑。b钻屑在向孔口运动过程中，各种大小的钻屑之间、钻屑与孔壁之间相互发生碰撞，进一步被均匀湿润。c钻屑排至孔口，经钻孔综合除尘器后排至堆积处时，方向和速度发生较大变化，在惯性力作用下,进一步湿润和粘结。2、凝集和黏附由于水在钻孔内高度雾化，湿度达到过饱和状态，湿气体以尘粒为核凝结，在尘粒表面形成水膜，改变了尘粒的表面张力和重量，减少了碰撞反弹,再加上被钻杆搅动挤压，破坏粉尘表面张力，尘粒之间就相互吸附，形成较大较重的颗粒。3、静电吸附粉尘在风雾的作用下在高

4、速流动时发生各种状态的摩擦，致使尘粒带有一定的电荷，在这些电荷的作用下，尘粒与大地（巷道）形成电位差，导致尘粒漂浮的距离缩短。三、系统组成水源经供水总阀后分两路，一路至钻机冷却器后进入孔口综合除尘器，另一路经风水联动阀再经供水微调进入雾化器；压风由风水联动阀进入雾化器，在此携带大量水雾由钻机水辫轴进入钻杆，再由钻头和钻杆接头漏风处进入钻孔。图一水分离、储能器11.排空管图一风雾排渣系统图四、现场运用1、2124'1!工作面为复合煤层，煤层松软破碎。图二0V•u/丄v•vj冰Q口丿子丿石HATT工H-Z4J，/nj口p口WJ6••••••••••1.1019.43灰

5、白色厚层状含砾粗砂岩，底部为一薄层砂质砾岩724-30.8820.310.08(0.11-....)0.32(0.18-....)0.19—11198Q210

6、■••••”・•■11—••••■~••••••••■■•••・■X”••xMM••••••••■・■2俨24-1―、CDCDC3•••••499536jl258422222J32iio—178829zJLOLJD_深灰色薄层状泥质粉砂岩夹煤线0.34深灰色薄层状泥质粉砂岩夹煤线0.26（0.04-....）0.65深灰色薄层状泥质粉砂岩卄Q•世冃业71力1、U_i图二、2124_11工作面煤层剖面图钻径75

7、mni,采用4）5Omni光面圆钻杆，压风排除钻屑。在回风巷施工下向钻孔时，钻进速度为0.8^1.2m/min,正常钻进作业过程中，钻孔内排岀气体温度最高达到47.2°C,采用风雾排渣后孔内排出的气体温度降低到25.5°C（环境温度19・6°C）孔内排出的粉尘浓度降低至0.7nig/m3（表一）6050排气温度CC)403020旋转压力(100KPa)100102030405060708090100110y水量：(0.lL/min)图三2124'1!X作面钻孔排渣温度曲线图2、22151X作面为复合煤层，分为15#>15155三个煤层图四5.4832.26深灰白色

8、薄层状粉砂质泥岩910111215415-5A156.1938322.1440.460.8641.323.8845.200.03(0.08-...)0.07(0.13-...)0.13(0.16—・..)0・10(0.04-.J0.60(0.05-...)0.10(0.11-...)0.10(0.16-.•)0.84(0.12一.・・)0.18(0.33-...)0.16(0.17-...)0.02(0.13-..)0.50(0.15-.0.36(0.70-,..)0.12(0.04-..,)0.19(0.04-…)0.28深灰色薄层状粉砂质泥岩0・40(0・0