采煤机喷雾抑尘系统流压特性仿真分析

采煤机喷雾抑尘系统流压特性仿真分析

一、采煤机喷雾灭尘系统流量压力特性模拟分析(论文文献综述)

张泽鹏[1](2021)在《高压喷雾除尘技术在综采工作面的应用研究》文中研究表明随着煤矿井下机械化程度的逐步提高和开采强度的不断加大,由此带来的粉尘问题也愈加严重,综采工作面作为产尘量最大的场所,由于其环境的复杂性和特殊性,粉尘治理难度也相对较大,粉尘浓度过高不仅会影响矿井的正常生产,而且严重威胁职工的生命安全。因此,综采工作面的粉尘防治问题必须得到重视。首先,本文对高压喷雾雾化机理、除尘机理、喷雾除尘影响因素进行了理论分析,在河北工程大学流体实验室搭建高压喷雾实验平台,通过对喷雾系统设备的选型、安装和调试,研究不同喷雾压力下出口直径为1 mm的直射式喷嘴、离心式喷嘴雾化角和有效射程变化情况,且对同一喷雾压力下不同出口直径的离心式喷嘴雾化特性进行了探究。结果表明,同一喷嘴在喷雾压力增大时,有效射程逐渐增大,雾化角逐渐减小;喷雾压力为8 MPa时,随着离心式喷嘴出口直径的增大,雾化角和有效射程均随之增大,但有效射程变化不明显。其次,建立纵向旋流喷嘴仿真模型,利用FLUENT软件对喷嘴内部流场进行数值模拟研究,分析旋流芯螺旋角以及收缩段与旋流段长度比对雾化效果的影响,旋流芯不同螺旋角度对出口速度影响较大,在一定范围内适当增大螺旋角有利于提高喷嘴出口速度,喷嘴收缩段与旋流段长度比对喷雾效果有一定影响,比值过大过小都不利于流体的雾化,取两者比值为1左右,即收缩段与旋流段长度相近时喷雾效果最佳。最后,根据国家标准和行业标准,分析了山煤集团铺龙湾矿一采区5102综采工作面产尘特点、粉尘特性以及粉尘运移规律,探究了该工作面喷雾除尘存在的问题,设计出组合式喷雾系统,现场应用除尘效果好,并对采煤机内、外喷雾进行了优化,改进后的内喷雾喷嘴布置方式对单个截齿均实现全覆盖,每个摇臂布置三个外喷雾喷嘴,分别指向滚筒中心及两侧截齿进行喷雾,大大增加了雾场与粉尘的接触面积。

贾艳平[2](2021)在《大采高液压支架液压系统流量匹配特性研究》文中研究指明煤炭在我国能源消费结构中所占比例一直保持在60%以上,这种现状还会持续较长时间,所以煤炭的高效、安全开采一直是能源领域的重点研究课题。本论文依托国家重点研发计划项目子课题:大采高综采工作面大流量、多设备协同响应机制研究,以综采工作面重要的支护设备 液压支架为研究对象,以提高液压支架跟机运行速度和减小系统的压力波动为目标,利用AMESim建模、MATLAB模糊控制工具箱、BP神经网络以及仿真分析等工具和方法,展开对液压支架液压系统流量匹配特性的研究。主要内容如下:在明确液压支架和乳化液泵站基本结构与工作原理的基础上,提出液压支架液压系统流量匹配方案,设计流量匹配系统结构;利用AMESim软件建立支架液压系统仿真模型,进一步搭建综采工作面液压支架压力损失模型,并对此系统进行压力损失仿真分析。仿真结果显示:离泵站越远的液压支架受压力损失影响越严重,需要进行压力补偿;液压支架跟机运行的主要动作包括降柱、移架、升柱、推溜,对液压支架跟机运行过程进行分析,并建立液压支架跟机运行模型,利用BP神经网络对实际工况下采煤机牵引速度数据进行训练,预测采煤机速度,并作为模糊控制器的输入变量。基于MATLAB/Simulink平台,利用MATLAB中的模糊控制工具箱Fuzzy Logic,完成流量匹配模糊控制器设计,与AMESim中建立的支架液压系统仿真模型进行联合仿真。仿真结果表明:根据液压支架不同动作的供液需求,合理的流量匹配供液与额定供液相比,可以有效提高液压支架的跟机速度,减小液压系统的压力波动。本论文的研究内容对于液压支架自动化控制和提高综采工作面的开采效率有一定意义。

葛世荣[3](2020)在《采煤机技术发展历程(七)——截割机构》文中指出截割机构是采煤机自动化、智能化切削煤层的关键装置,必须具备高截割性、高可靠性、高智能性的"三高"能力。由于截割机构的功耗约占采煤机装机功率的80%以上,故障率占到采煤机故障率的50%以上,近百年来国内外对采煤机截割机构进行了不断的改进和创新,包括截割滚筒构型、截齿构型、耐磨截齿、截割滚筒降尘技术等,截割机构也从链条截齿式发展为滚筒截齿式。截割滚筒从鼓形滚筒诞生之后,经历了自装载滚筒、螺旋滚筒、自切入滚筒、强力滚筒的发展变革。截齿构型发展经历了5个阶段,分别是刀形截齿、镐形截齿、强力截齿、尖头镐形截齿、大截深刀齿。截齿耐磨寿命对于采煤机可靠性影响很大,目前已发展了三代耐磨截齿,第一代是硬质合金截齿,第二代是复合耐磨截齿,第三代是聚晶金刚石截齿。由于滚筒采煤机的应用增大了工作面粉尘生成量,因此研发出截割工艺减尘、滚筒喷雾降尘、吸尘滚筒除尘等抑尘技术;目前多采用外喷雾和二次负压联合降尘技术。首次从虎爪结构仿生角度探讨了截齿及截割机构的发展路径,认为未来采煤机截割机构的仿生设计是实现高截割性、高可靠性、高智能性的新路径。

李辉[4](2020)在《马脊梁矿综放工作面多源粉尘融合运移及其分布规律研究》文中认为随着矿井开采规模的不断加大、大功率高性能采煤设备的普遍使用,综采放顶煤工作面的开采强度也不断加大,使得工作面作业空间的粉尘浓度越来越高,工作人员的作业环境进一步恶化,而且综采放顶煤工作面尘源点众多,粉尘运移规律也随之日趋复杂。因此,加大对综放工作面粉尘运动规律的研究,将有利于现场降尘措施的优化和工作面环境质量的改善,对综采放顶煤工作面开采效率的提高具有重要意义。本文以马脊梁煤矿8105综放工作面为研究对象,首先采用理论分析的方法研究了工作面粉尘的基本性质、受力情况和运动状态,通过现场实测采样和实验室实验对工作面粉尘的浓度、分散度及湿润性进行了分析。采用FLUENT数值模拟软件对工作面风流流动规律进行了研究。综放工作面的主要产尘工序分别为采煤机割煤作业、液压支架移架作业和放顶煤作业,分别对这三个尘源点的粉尘分布规律进行了研究,得出了综放工作面在多种粉尘源作用下的粉尘运移规律和粉尘浓度分布规律。依据所得到的研究结果,对综放工作面粉尘防治、提出针对性的防尘措施。本文所取得的主要研究成果如下:(1)获得了综放工作面风流的分布特点,即在进风巷道的风流分布均匀,风速保持在2.1 m/s左右,当风流流经转载点时,风流流场发生第一次明显的扰流,风流迅速向人行道空间分流,使得人行道空间的风流速度迅速增大,最大值为3.3 m/s;风流流经采煤机时,流场发生了第二次扰流,采煤机附近空间风流流场及其复杂。(2)采煤机割煤作业产生的粉尘主要沿着采煤机道空间扩散,越靠近前煤壁粉尘浓度越大,工作面风流对割煤作业所产生粉尘的扩散起决定性作用。(3)液压支架移架单独产尘时,粉尘的运移主要受重力的影响,随着高度的不断降低,粉尘对人行道空间的影响加大,对工作面作业人员危害加重。(4)放顶煤作业产生粉尘后,粉尘迅速向人行道空间的下风向运动,由于放顶煤的尘源点距离工作面底板较近,大部分粉尘沉降在工作面的底板上。(5)综放工作面在多个尘源点共同作用下,粉尘浓度分布极其复杂,风流每经过一个尘源点,粉尘浓度都会急剧上升,粉尘浓度的叠加效应明显。(6)在理论分析实验室试验和数值模拟的基础上对工作面现有的除尘措施进行了优化,提出了对综放工作面含尘风流“管控”的防尘理念,即:在工作面人行道或其他作业人员较多的区域采用全断面喷雾等防尘措施,改变含尘风流的运动,减少粉尘对工作面作业人员及机械设备的损害。

周群[5](2019)在《煤矿井下活性磁化水降尘机制及技术研究》文中进行了进一步梳理粉尘是煤矿开采所面临的主要灾害之一,严重威胁着井下职工的身心健康及企业的安全生产。水喷雾作为煤矿井下应用最为广泛的粉尘防治方法,但降尘效果不佳,尤其是对粒径小、疏水性强的呼吸性粉尘降尘效率更低,难以满足矿尘防治要求。为高效防治煤矿井下粉尘,增强水溶液和粉尘(尤其是呼吸性粉尘)间的湿润凝并性能,基于活性添加剂与磁场磁化在水溶液理化性能方面的协同增效作用,本论文提出了活性磁化水降尘的新思路。并围绕煤矿井下活性磁化水降尘机制及技术,采用理论分析、实验研究、数值模拟相结合的方法系统开展了活性添加剂与磁化协同增效改善溶液湿润性能作用机理、活性磁化水高效磁化理论、煤矿井下高效雾化降尘方法等方面的研究,取得了以下研究成果:采用动力学模拟与实验相结合的方法从分子结构层面揭示了磁化与活性添加剂协同增效的活性磁化水润湿粉尘机理。研究表明:磁化能改变水分子径向分布函数增强水分子扩散系数,破坏水分子间的氢键结构,使得大分子团簇破裂为更多小分子集团,降低了溶液内聚力,进而使得水溶液湿润粉尘能力得到加强。此外,活性添加剂(含有阴离子、非离子活性剂)通过自身所具有的活性基团大幅改善了水溶液湿润性能,并在磁化作用下阴离子、非离子活性剂在水溶液表面形成更为紧密的隔离层,促使活性添加剂临界胶束浓度降低的同时也增加了溶液湿润性能。活性磁化水通过磁化(物理方法)与活性添加剂(化学方法)间有机结合,大幅增强了降尘雾滴湿润凝并粉尘的能力。基于磁化与活性添加剂在改善溶液湿润性能方面的协同增效作用机理,并结合阴离子、非离子活性剂间复配增效作用机制,研发了制备活性磁化水的高效活性剂。构建了以表面张力、接触角及粉尘沉降时间为基础评价参数,溶液铺展功、浸入功、发泡性及湿润性能增长率为辅助性能参数的溶液湿润性能评价体系,系统分析了不同单体及复配表面活性剂对溶液湿润性能的作用效果,同时研究了磁化对复配活性剂溶液性能的影响,结果表明:在磁化作用下阴离子活性剂溶液湿润性能相对于非离子活性剂更易于得到改善,相同复配条件下活性添加剂(F+C)湿润性能最强且与磁化协同作用最好。在此基础上,研发了能与磁化具有较强协同增效作用的低成本活性磁化水添加剂,即在非离子活性剂F含量15%时与阴离子活性剂C复配得到的,其井下降尘使用量仅为0.03%。利用构建的活性添加剂溶液小型磁化实验系统,研究了磁化方式、磁场强度、磁程及穿过磁场的水流速度对活性磁化水湿润性能的作用效率,探明了高效制备活性磁化水所需的最佳磁化参数,并提出了基于脉动切割与螺旋扰流耦合作用的高效磁化方法。结果表明:含有0.03%活性添加剂的溶液以4 m/s的速度穿过磁场强度为300-350 mT的脉动切割与螺旋扰流耦合磁场(磁程为8 m),所制备得到的活性磁化水湿润性能最佳,其接触角相对于原有活性添加剂溶液减少了29.93%,降低到23.97°;同时,其表面张力有了进一步的降低,达到了26.37 mN/m。在此基础上,研究并确立了磁化装置高效制备活性磁化水所需的内部结构及内外磁铁分布方式,成功研发了活性磁化水高效磁化装置。基于所搭建的水基介质喷雾雾化降尘测试系统,开展了活性磁化水高效雾化方法及降尘特性实验研究,并据此构建了适用于煤矿井下粉尘防治的活性磁化水喷雾雾化技术体系。研究表明:喷雾压力及喷嘴孔径是影响活性磁化水降尘雾场雾化特性的关键,所选孔径1.5 mm的喷嘴在喷雾压力5 MPa时所形成的降尘喷雾场雾化效果趋于最大化;活性磁化水降尘效率与喷雾压力间符合指数函数关系,其拟合函数方程为:η=-151.51*exp(-P/1.24)+80.07,同时活性磁化水对不同粒径区间呼尘具有高效降尘效率,对于02.5μm粒径区间的煤尘,其降尘效率相对于纯水有了31.46%的提高。此外,基于对不同喷嘴排布方式与活性磁化水雾化特性关系的研究,研制出了一种喷嘴排布装置,以互补式的喷雾方法排布喷嘴,显着提高了雾场对主要产尘源的覆盖面积。现场应用证实了煤矿井下活性磁化水降尘技术能高效防治井下悬浮粉尘,特别是呼吸性粉尘。郑煤集团邹庄煤矿3109掘进工作面现场应用表明:活性磁化水降尘技术能有效降低煤矿井下粉尘浓度,全尘、呼尘浓度分别降至11.94 mg/m3、7.74 mg/m3;同时经山东鲁泰控股集团鹿洼煤矿采煤工作面现场应用表明:活性磁化水降尘技术能高效捕捉井下粉尘,其全尘、呼尘降尘效率分别达到了89.1%、87.6%,相对于水喷雾降尘,其全尘、呼尘降尘效率分别提高了34%、46.29%,大幅改善了煤矿井下职工的工作环境,保障了企业的安全生产。此外,现场应用进一步证实了磁化与活性添加剂溶液间的协同增效降尘作用。该论文有图117幅,表19个,参考文献217篇。

郭建军[6](2019)在《长距离调斜综采工作面顶板管理研究与实践》文中指出煤矿开采过程中“五大自然灾害”之一的顶板事故,对井工开采的煤矿安全生产造成了很大的威胁,其造成的影响无疑会对煤矿的生产安全带来巨大的隐患。所以,研究如何做好顶板管理工作显得尤为重要,特别对一些不规则、走向较长的工作面,更加需要重视顶板相关的防治工作,这对煤矿安全生产、煤炭企业长远发展有着重要意义。本文以锦界煤矿31114长距离调斜工作面为研究对象,分析该工作面在矿井所处地理位置、煤岩特性、顶底板地质构造、水文地质等情况对回采工作产生的影响,为工作面回采过程中顶板安全管理提供保障。创新工作面采煤方法,根据工作面位置及煤层顶底板构造,保证最大回采率前提下,工作面采用调斜设计,研究工作面开采前的设备配套、安装、初采期间的采煤工艺,同时在顶板控制方面对工作面长度、顶板岩石重力密度以及液压支架最大控顶距等参数进行验证,确保液压支架完全满足工作面顶板压力要求。采用定向水力压裂的方法控制顶板的初次垮落,消除初次开采时顶板出现大范围垮塌,根据对工作面矿压观测和机头、机尾断裂垮落及地表塌陷情况,研究调斜工作面矿压显现规律,为工作面顶板管理提供数据支持。在工作面回采实践过程中总结顶板安全管理的重点管控内容以及在面对不可抗灾害时的防范和治理措施,分区域、分时间对顶板管理做了科学的防治,使顶板治理工作做到无死角、深层次、全方面管理。该工作面的开采是对长距离不规则工作面的一次成功探索,通过理论与现场实践相结合的多种手段研究工作面矿压规律、支架选型和顶板控制管理,给工作面不规则情况的开采提供了参考对象。该工作面的设计与开采不仅降低了煤损率,提高矿井开采年限,也为后续类似条件下综采工作面安全开采提供指导和借鉴。

谢瑶[7](2019)在《大采高综采面截割粉尘污染规律及雾场控尘研究》文中进行了进一步梳理综采工作面作为煤矿井下产尘较多的地点之一,尤其在进行割煤作业工序时,局部作业地点粉尘浓度瞬间高达4000~6000mg/m3,远超过《煤矿安全规程》规定,而大采高综采面因其采煤机滚筒直径大,截割产尘量较普通工作面高,且宽阔的大采高环境使粉尘在工作面的弥散方向及规律更加复杂,导致大采高综采面的粉尘治理一直是煤矿安全生产的难题。本文基于粉尘颗粒运动的基本理论,分析了截割粉尘动力学特性,利用Realizable模型、颗粒受力模型构建了风流-粉尘耦合数学模型。研究确定了喷雾液膜破碎的一次雾化模型,并采用碰撞体积计算液滴碰撞的概率,基于对液滴二次破碎机理的分析,明确了 K-H不稳定表面波的二次雾化模型,构建了射流雾化破碎全过程模型。基于大采高综采面风流-粉尘耦合模型,分析得到了采煤机滚筒在不同截割位置的风流流动特征及不同粒径粉尘的细观扩散规律,发现了人行道呼吸带粉尘浓度首峰及第二峰,给出了Pdt(粉尘颗粒进入人行道的位置)与Prl(采煤机中轴线距进风巷距离)之间的关系,得到了不同粒径粉尘在大采高综采面浓度分布及沉降区域差异性。并通过对唐口煤矿5301综采面的风流进行实际测定,验证了风流场模拟结果的准确性。通过喷嘴雾化特性实验测定了不同压力条件下的雾化角、有效射程、粒径、流量等雾化特性参数,结合分析雾化角和流量参数,选择了 SS 1.6mm喷嘴和SS2.0mm喷嘴。最终形成了大采高综采面液压支架喷雾区的雾场布置方式和采煤机外喷雾区的雾场布置方式,并针对唐口煤矿5301综采工作面详细阐述优化方案的具体安装、实施方法,并明确了大采高综采面喷雾组的不同作业过程中的运行机制,从全断面覆盖程度、雾滴分布均匀性、雾滴粒径D[4,3]等方面评估出优选方案显着优于现场方案。并且通过现场应用效果表明,新型雾场降尘技术能够有效缓解工作面中的煤尘污染状况,各工序的平均总尘降尘率为85.6%,平均呼尘降尘率为83.9%,相较于使用传统降尘措施后工作面降尘效率平均分别提升了27.9%、35.3%。

刘忠军[8](2019)在《红柳林煤矿综采工作面粉尘分布特性及防治技术研究》文中提出随着矿井机械化程度的不断完善,煤矿尘害问题日趋突出。特别是陕北一些地质条件好、煤层赋存稳定,水、火、瓦斯等危害性比较小的煤矿,粉尘是其最大危害。本文根据红柳林煤矿实际,通过理论分析、现场实测和现场实验,开展了粉尘综合防治技术研究,得出的主要结论如下:煤水含量的增加可以减少煤炭开采过程中产生的煤尘量,并将煤体中的主要细粉尘粘结成较大的粉尘颗粒。煤层注水数值模拟结果表明:在一定的注水压力下,注水压力越大,润湿半径越大。然而,当注水压力高于8MPa时,润湿半径的增加不再明显。受注水压力的影响减弱。煤层注水应用表明,煤层平均含水量增加31.4%,呼吸性粉尘平均含量降低45.4%,总粉尘浓度降低48.2%,煤层注水和粉尘预防措施是有效的。通过对红柳林煤矿综采工作面粉尘的测定,得出主要粉尘来源是采煤机切割产生粉尘、移动支架产生粉尘、落煤产生粉尘、落煤及运输扬尘。25208综采工作面煤机采用喷雾措施后,降尘率约为65.4%。通过对红柳林煤矿工作面风流粉尘浓度分布情况的分析,得出通风带走的粉尘量大于扩散补给的粉尘量,粉尘浓度降低,风流驱散降低粉尘浓度作用显着。确定工作面的最佳通风除尘风速为1.3~1.5m/s。通过“源头治理、过程控制”的综合防尘策略,实现了矿井综合一体化防尘,降低了生产现场的粉尘浓度,矿井粉尘超标现象得到了有效控制,减少了粉尘危害。

孙彪[9](2018)在《综采面尘源局部雾化封闭控除尘技术》文中进行了进一步梳理综采面产尘量约占矿井产尘总量的45%~80%,其中截割与移架是主要尘源。随着一次采全高综采工艺普遍推广且煤层开采强度日益增加,现有的煤尘污染特性相关理论与防治技术已不能够满足实际需求。为此本文采用理论分析、数值模拟、实验测试以及现场应用相结合的方法对综采面尘源局部雾化封闭控除尘技术进行研究。在综采面煤尘污染的相关研究中,滚筒截割时形成湍流风对煤尘逸散的影响常被忽略,从而导致研究结论不能够反映现场煤尘污染的实际情况。因此针对截割湍流风扰动前、后的综采面污染特性分别进行数值模拟并对比分析截割湍流风对煤尘逸散的扰动影响。截割湍流风具有极强的稳定性,且截割湍流风扰动下的偏移风流是致使煤尘侧向逸散并污染人行道区域的主要原因。在截割湍流风扰动下,呼吸带范围中的煤尘污染区域沿工作面通风反方向超前11.3 m且污染尺度延长约7.2 m,同时人行道中分布的峰值浓度增大约1倍。雾滴粒径与速度是影响雾滴捕尘效率与雾流封闭效果的主导因素,亦应该是选择喷雾降尘用喷嘴的主要依据。针对5类15种喷嘴进行雾化特性实验,不仅测定了喷嘴雾化角、有效射程以及流量等宏观雾化参数,而且测定了风流扰动下的雾滴粒径、速度等细观雾化参数并得到了雾滴粒径与速度在风流扰动下的分布规律。选择孔径为2.4 mm且含“X”导流芯的旋转式实心圆锥形广角喷嘴用于采煤机内喷雾;选择孔径为2.0 mm且含射流稳定器的直射式扇形喷嘴用于采煤机外喷雾;选择孔径为2.0 mm且含“X”导流芯的旋转式实心圆锥形广角喷嘴用于液压支架喷雾并对其布置方式进行了优化改进。基于截割湍流风扰动下的综采面煤尘污染特性与不同类型喷嘴的雾化特性,提出尘源局部雾化封闭控除尘技术,并研发了与之配套的文氏负压二次降尘装置与采煤机湿式除尘器。在6 MPa喷雾压力下,文氏负压二次降尘装置喷射雾滴的平均粒径约为50.59 μm,且所形成的负压流场对附近空气的卷吸流量约为11.57 m3/min。采煤机湿式除尘器的喷雾组包括10个喷嘴,在4 MPa喷雾水压下的雾流封闭尺寸能够完全覆盖滚筒;为了满足不同的现场应用条件,研制了电动机与液压马达驱动的除尘器,流量分别为190 m3/min与220 m3/min。为了考察综采面尘源局部雾化封闭控除尘技术的降尘效果,分别在枣庄矿业(集团)付村煤业有限公司1001,1007综采面以及蒋庄煤矿905综采面进行工程应用。结果表明,完整应用尘源局部雾化封闭控除尘技术能够有效缓解工作面中的煤尘污染状况:蒋庄煤矿905工作面各采样点处的平均降尘率约53.0%,移架工与前、后滚筒司机作业处的煤尘浓度分别为73.7、80.3、85.2 mg/m3;较工作面原有的喷雾降尘设施,降尘率平均提高约36.7%。

王统诚[10](2018)在《液压支架自动化跟机系统研究》文中进行了进一步梳理综采工作面自动化及无人化对实现煤矿的安全、高效生产具有重要意义。电液控液压支架作为综采工作面关键推移和支护装备,其跟机自动化技术是实现综采工作面自动化的关键。大采高工作面开采高度和架型庞大,现有液压支架跟机工艺无法完全适用于大采高工作面,论文以黄陵二矿416大采高自动化工作面为背景,对大采高工作面支架跟机自动化关键技术展开研究,从支架动作控制角度提升大采高工作面支架跟机自动化水平,进而实现大采高液压支架的安全高效自动跟机。论文基于大采高综采自动化工作面状况,研究了工作面自动化系统和液压支架自动化跟机策略。针对工程实践中支架自动跟机所出现的速度过低、片帮和抬底不足等问题,提出了“整体稳压,局部细化”的支架跟机解决方案。论文运用AMESim流体仿真软件进行了液压支架电液控系统仿真。基于动作逻辑控制构建了降移升顺序动作、推溜动作、伸收护帮动作模型,仿真分析得到不同动作模式下液压支架的行程、流量和压力特性。在此基础上,通过对比成组动作控制方法,研究了液压支架主要动作的跟机逻辑控制方案。基于液压支架跟机动作特性和供液系统液压特性的研究,提出了“特性互补动作有机组合”的液压支架架群自动跟机工艺,建立了工作面液压支架架群AMESim仿真模型,仿真后得到稳定优化的系统压力曲线。论文提出了大采高液压支架跟机自动化的优化方案,并在黄陵二矿416工作面进行了井下测试,测试结果表明液压支架在该方案下动作流畅,且片帮和抬底问题明显改善,系统压力相对稳定,提高了液压支架整体自动跟机水平。

二、采煤机喷雾灭尘系统流量压力特性模拟分析(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、采煤机喷雾灭尘系统流量压力特性模拟分析(论文提纲范文)

(1)高压喷雾除尘技术在综采工作面的应用研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 煤矿粉尘的概述
        1.2.1 粉尘的分类
        1.2.2 粉尘的来源
        1.2.3 粉尘的危害
    1.3 综采工作面粉尘防治技术
    1.4 国内外研究现状
        1.4.1 喷嘴及雾化研究进展
        1.4.2 喷雾除尘研究现状
        1.4.3 综采工作面喷雾除尘存在的问题
    1.5 本研究主要工作内容及技术路线
        1.5.1 主要研究内容
        1.5.2 技术路线
    1.6 本章小结
第2章 高压喷雾除尘理论基础
    2.1 高压喷雾技术
    2.2 雾化机理
        2.2.1 液膜破碎机理
        2.2.2 射流破碎机理
    2.3 高压喷雾除尘机理
        2.3.1 惯性碰撞
        2.3.2 拦截捕集
        2.3.3 重力沉降
        2.3.4 布朗扩散
        2.3.5 静电作用
        2.3.6 总捕集效率
    2.4 喷雾除尘影响因素分析
        2.4.1 喷雾参数对除尘效果的影响
        2.4.2 喷嘴对除尘效果的影响
        2.4.3 水的特性对除尘效果的影响
    2.5 本章小结
第3章 高压喷雾雾化特性实验研究
    3.1 高压喷嘴及雾化参数
    3.2 搭建实验台
    3.3 实验过程及步骤
    3.4 实验结果及分析
        3.4.1 不同喷雾压力对喷嘴雾化特性的影响
        3.4.2 离心式喷嘴出口直径对雾化效果的影响
    3.5 本章小结
第4章 基于CFD的旋流喷嘴数值模拟研究
    4.1 喷嘴数值模拟理论基础
        4.1.1 CFD理论简介
        4.1.2 流体流动基本特性
        4.1.3 流体力学控制方程
        4.1.4 湍流模型
    4.2 旋流喷嘴参数优化及仿真研究
        4.2.1 喷嘴结构及旋流方式
        4.2.2 数学模型的描述
        4.2.3 喷嘴内部流场数值模拟
        4.2.4 仿真结果及分析
    4.3 本章小结
第5章 矿井综采工作面喷雾除尘系统设计
    5.1 概况
        5.1.1 铺龙湾矿井概况
        5.1.2 综采工作面概况
    5.2 工作面粉尘特性实验研究
        5.2.1 粉尘湿润性
        5.2.2 粉尘运移规律
    5.3 铺龙湾矿喷雾除尘系统现状及存在问题
    5.4 综采工作面高压喷雾除尘系统设计
        5.4.1 矿井5102 工作面主要设备
        5.4.2 组合式除尘器
        5.4.3 采煤机内外喷雾优化
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果
致谢
作者简介

(2)大采高液压支架液压系统流量匹配特性研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究目的及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 支架供液系统控制技术研究现状
        1.2.2 支架液压系统流量匹配技术研究现状
    1.3 研究内容与技术路线
2 液压支架流量匹配系统设计
    2.1 液压支架结构及工作原理
        2.1.1 液压支架结构组成
        2.1.2 支架液压系统工作原理
    2.2 乳化液泵站结构及流量调节方法
        2.2.1 乳化液泵站结构
        2.2.2 乳化液泵站流量调节方法
    2.3 液压支架流量匹配系统结构
    2.4 本章小结
3 支架液压系统建模与压力损失分析
    3.1 液压支架液压系统AMESim建模
        3.1.1 AMESim仿真软件
        3.1.2 主供液系统建模
        3.1.3 支架液压系统建模
    3.2 液压支架液压系统压力损失分析
        3.2.1 支架液压系统管路压力损失计算
        3.2.2 支架液压系统压力损失AMESim模型建立
        3.2.3 支架液压系统压力损失仿真结果分析
    3.3 本章小结
4 基于采煤机牵引速度的液压支架跟机动作规划
    4.1 工作面液压支架跟机运行过程
        4.1.1 液压支架跟机运行过程分析
        4.1.2 液压支架跟机运行模型
    4.2 采煤机牵引速度预测
        4.2.1 预测算法的选择
        4.2.2 采煤机牵引速度预测模型建立
        4.2.3 采煤机牵引速度预测
    4.3 本章小结
5 基于AMESim/Simulink的流量匹配联合仿真
    5.1 流量匹配模型
        5.1.1 流量匹配方案
        5.1.2 流量匹配模糊控制器设计
        5.1.3 AMESim/Simulink联合仿真流程
    5.2 支架跟机运行过程供液仿真分析
        5.2.1 支架升柱动作供液仿真分析
        5.2.2 支架移架动作供液仿真分析
        5.2.3 支架跟机动作供液仿真分析
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录

(3)采煤机技术发展历程(七)——截割机构(论文提纲范文)

1 截割滚筒构型发展
    1.1 截割滚筒结构
    1.2 滚筒截齿分布
2 截齿构型发展
    (1)第1阶段:普遍使用刀形截齿。
    (2)第2阶段:广泛使用镐形截齿。
    (3)第3阶段:研发应用强力截齿。
    (4)第4阶段:使用尖头镐形截齿。
    (5)第5阶段:使用大截深刀型截齿。
3 截齿耐磨技术发展
    3.1 硬质合金截齿
    3.2 复合耐磨截齿
        3.2.1 沉积硬膜截齿
        3.2.2 烧结孕镶截齿
        3.2.3 焊接复合截齿
        (1)堆焊截齿。
        (2)钎焊截齿。
        (3)激光熔覆截齿。
        (4)等离子熔覆截齿。
    3.3 聚晶金刚石截齿
    3.4 滚筒耐磨材料
4 截割滚筒降尘技术
    4.1 截割工艺减尘
    4.2 滚筒喷雾降尘
    4.3 吸尘滚筒除尘
5 结语

(4)马脊梁矿综放工作面多源粉尘融合运移及其分布规律研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 粉尘运移规律研究现状
        1.2.2 数值模拟研究现状
    1.3 主要研究内容及技术路线
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 主要研究内容
        1.3.3 技术路线
第二章 矿井粉尘物性分析
    2.1 工作面概况
    2.2 综放工作面粉尘来源
        2.2.1 采煤机作业产尘
        2.2.2 液压支架移架工序产尘
        2.2.3 放煤工序产尘
        2.2.4 各转载点产尘
    2.3 粉尘基本特性
        2.3.1 矿井粉尘
        2.3.2 颗粒的球形度
        2.3.3 粉尘安息角
        2.3.4 粉尘自燃与爆炸
    2.4 粉尘浓度测试
        2.4.1 测量仪器
        2.4.2 粉尘浓度测定条件
        2.4.3 测点的布置
        2.4.5 实测数据与规律分析
        2.4.6 移架作业产尘的粉尘浓度测定
    2.5 粉尘的分散度测定
        2.5.1 粉尘的分散度
        2.5.2 粉尘分散度的测定
    2.6 粉尘湿润性
        2.6.1 粉尘湿润性
        2.6.2 粉尘浸润性的测定
    2.7 本章小结
第三章 综放工作面风流——粉尘运动模型建立
    3.1 风流——粉尘两相流数学模型
        3.1.1 气固两相流模型
        3.1.2 连续相控制方程
        3.1.3 离散项控制方程
        3.1.4 粉尘颗粒的运动方程
    3.2 综放工作面模型构建
        3.2.1 综放工作面几何模型构建
        3.2.2 划分计算网格
    3.3 本章小结
第四章 综放工作面风流流动特性研究
    4.1 CFD简介
        4.1.1 计算流体力学的优势
        4.1.2 FLUENT简介
    4.2 数值模拟基本假设
    4.3 数值模拟边界条件设置
    4.4 工作面风流分布规律数值模拟结果分析
        4.4.1 综放工作面风流分布数值模拟结果
        4.4.2 采煤机处风流分布规律
    4.5 本章小结
第五章 综放工作面粉尘分布规律的研究
    5.1 数值模拟参数及边界条件的设定
    5.2 综放工作面多尘源粉尘分布规律数值模拟
        5.2.1 采煤机割煤粉尘分布规律的模拟
        5.2.2 移架粉尘分布规律的模拟结果
        5.2.3 放顶煤粉尘分布规律的模拟结果
        5.2.4 多尘源粉尘分布规律的模拟结果
        5.2.5 现场实测与数值模拟结果对比
    5.3 综放工作面防尘措施优化
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 不足与展望
参考文献
致谢

(5)煤矿井下活性磁化水降尘机制及技术研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究目标与主要研究内容
    1.4 研究方法及技术路线
2 活性磁化水降尘机制研究
    2.1 表面活性剂对水湿润性能的作用机理
    2.2 磁化水形成机理及其分子结构实验研究
    2.3 表面活性剂与磁化协同增效理论
    2.4 活性磁化水降尘机制
    2.5 本章小结
3 活性磁化水添加剂的研制及其湿润粉尘性能研究
    3.1 活性磁化水添加剂研制原则及其润湿粉尘性能评价方法
    3.2 表面活性剂单体的优选
    3.3 活性剂与磁化协同增效作用研究
    3.4 低成本活性磁化水添加剂的制备
    3.5 本章小结
4 活性磁化水高效磁化方法及装置研究
    4.1 活性磁化水制备实验系统及方法
    4.2 活性磁化水高效磁化方式实验研究
    4.3 活性磁化水磁化参数及湿润粉尘性能研究
    4.4 活性磁化水高效磁化装置的研制
    4.5 本章小结
5 活性磁化水高效雾化方法及降尘特性实验研究
    5.1 活性磁化水雾化及降尘测试系统
    5.2 活性磁化水高效雾化方法实验研究
    5.3 活性磁化水降尘特性实验研究
    5.4 本章小结
6 活性磁化水降尘技术工艺及现场应用
    6.1 活性磁化水降尘技术工艺及关键参数
    6.2 矿井概况
    6.3 采掘面风流粉尘源分析
    6.4 活性磁化水降尘技术在综掘工作面的应用
    6.5 活性磁化水降尘技术在综采工作面的应用
    6.6 本章小结
7 总结及展望
    7.1 主要结论
    7.2 创新点
    7.3 研究展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(6)长距离调斜综采工作面顶板管理研究与实践(论文提纲范文)

摘要
abstract
1.绪论
    1.1 .引言
    1.2 .研究背景及意义
    1.3 .国内外研究现状
    1.4 .研究方案和技术路线
2.开采技术条件
    2.1 .工作面位置及回采时对地面的影响
        2.1.1 .工作面位置
        2.1.2 .地面相对位置
        2.1.3 .回采对地面的影响
    2.2 .煤层
        2.2.1 .煤层厚度
        2.2.2 .煤种、煤质特征
        2.2.3 .煤层顶底板
        2.2.4 .地质构造
        2.2.5 .水文地质
        2.2.6 .影响回采的其它因素
    2.3 .本章小结
3.采煤方法
    3.1 .调斜设计
        3.1.1 .调斜方法
        3.1.2 .调斜工艺
    3.2 .巷道布置及采煤工艺
        3.2.1 .工作面巷道布置方式
        3.2.2 .巷道参数及支护方式
        3.2.3 .采煤工艺
        3.2.4 .采煤工序
        3.2.5 .采煤工艺说明及要求
        3.2.6 .工作面正规循环作业方式及推进度
    3.3 .设备配置
        3.3.1 .工作面设备配备
        3.3.2 .各设备的主要性能及其技术特征
    3.4 .本章小结
4.顶板控制管理
    4.1 .支护设计与选型
        4.1.1 .液压支架的核算
        4.1.2 .液压支架的选型
        4.1.3 .工作面支架与运输机布置方式
        4.1.4 .工作面液压系统
    4.2 .工作面顶板控制
        4.2.1 .工作面初次来压时顶板控制
        4.2.2 .工作面回采时的顶板控制
        4.2.3 .两顺槽超前支护管理
        4.2.4 .端头顶板管理
        4.2.5 31114胶运顺槽顶板监测及顶板离层仪的管理
        4.2.6 .两顺槽三角区顶板管理
    4.3 .矿压观测
        4.3.1 .矿压观测的作用和任务
        4.3.2 .矿压观测方案
        4.3.3 .工作面初采、末采期间的矿压观测
        4.3.4 .工作面开采矿压规律
    4.4 .顶板工程质量管理
    4.5 .本章小结
5.顶板安全管理
    5.1 .安全技术措施
        5.1.1 .顶板危险源辨识及管控措施
        5.1.2 .工作面一般安全技术措施
        5.1.3 .工作面顶板控制稳定技术措施
        5.1.4 .工作面、上下出口防片帮、顶板鳞皮掉落稳定技术措施
        5.1.5 .特殊时期的顶板管理措施
        5.1.6 .工作面过特殊地质构造带危险源辨识
        5.1.7 .工作面过冲刷带安全技术措施
        5.1.8 .过裂隙带稳定技术措施
    5.2 .工作面灾害预防措施
        5.2.1 .救灾设施
        5.2.2 .事故发生后的处理程序
        5.2.3 .应急救援的方针以及原则
    5.3 .工作面自然灾害防治
        5.3.1 .顶板灾害防治
        5.3.2 .自救、互救知识
    5.4 .工作面避灾路线
    5.5 .本章小结
6.结论与展望
    6.1 .结论
    6.2 .展望
参考文献
附录一

(7)大采高综采面截割粉尘污染规律及雾场控尘研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究目的及意义
    1.4 主要研究内容与技术路线图
2 大采高综采面风尘与风雾耦合求解模型构建
    2.1 风流场流动数学模型
    2.2 截割粉尘动力学特性分析
    2.3 风流-粉尘耦合数学模型构建
    2.4 喷雾雾化模型
    2.5 本章小结
3 大采高综采面截割粉尘污染规律研究
    3.1 大采高综采面几何模型构建及边界条件设置
    3.2 数值模拟结果验证
    3.3 大采高综采面风流流动规律模拟分析
    3.4 大采高综采面粉尘污染规律研究
    3.5 本章小结
4 大采高综采面分尘源雾场封闭控尘方法研究
    4.1 喷嘴雾化特性实验
    4.2 大采高综采支架雾场截尘方法研究
    4.3 滚筒截割粉尘区雾场封闭控尘方法研究
    4.4 本章小结
5 大采高综采面分尘源喷雾实施方案
    5.1 大采高综采面喷雾技术实施方案
    5.2 大采高综采面封闭控尘规律及优化对比分析
    5.3 现场应用效果分析
    5.4 本章小结
6 结论
    6.1 主要结论
    6.2 创新点与展望
参考文献
作者简历
致谢
学位论文数据集

(8)红柳林煤矿综采工作面粉尘分布特性及防治技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 论文的研究内容及技术路线
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 技术路线
2 红柳林煤矿概况及粉尘分布特征
    2.1 红柳林煤矿概况
        2.1.1 矿井概况
        2.1.2 开拓开采
        2.1.3 通风方式
        2.1.4 水文地质
        2.1.5 煤层顶底板岩性
        2.1.6 瓦斯
        2.1.7 煤尘
        2.1.8 自燃发火
    2.2 红柳林煤矿粉尘的分布特征
        2.2.1 粉尘的产生
        2.2.2 粉尘分布测定方法
        2.2.3 红柳林煤矿粉尘的分布特征
    2.3 本章小结
3 煤层注水防尘技术研究
    3.1 水分对粉煤体堆积角的影响
        3.1.1 实验过程
        3.1.2 实验结果与分析
    3.2 煤层注水数值模拟分析
        3.2.1 求解方法-COMSOL简介
        3.2.2 本构方程
        3.2.3 数值模型构建
        3.2.4 数值模拟结果分析
    3.3 煤层注水防尘现场工业实验
        3.3.1 25209 工作面长钻孔煤层注水钻孔布置
        3.3.2 25209 工作面长钻孔煤层注水工艺
        3.3.3 煤层注水防尘效果分析
    3.4 本章小结
4 喷雾洒水防尘技术研究
    4.1 喷雾洒水捕尘机理
    4.2 滚筒喷雾除尘系统
    4.3 采煤机机身喷雾除尘系统
    4.4 液压支架喷雾除尘系统
    4.5 采煤机和液压支架喷雾防尘及效果分析
    4.6 本章小结
5 通风除尘技术和最优风速研究
    5.1 通风除尘最优风速研究方案设计
        5.1.1 现有情况
        5.1.2 研究方法
    5.2 通风除尘最优风速测试结果分析
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附表

(9)综采面尘源局部雾化封闭控除尘技术(论文提纲范文)

摘要
Abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 课题的提出
    1.2 国内外研究现状
    1.3 目前存在的问题
    1.4 研究内容和方法
2 煤尘颗粒运动与雾化射流基础理论
    2.1 煤尘颗粒基本理化特性
    2.2 煤尘空气动力基本特性
    2.3 水射流基本理论
    2.4 尘雾凝并基本理论
    2.5 本章小结
3 综采面多尘源作业环境下风流-煤尘运移数值模拟
    3.1 湍流与离散相数学模型
    3.2 综采面产尘环境基本假设
    3.3 综采面计算域与边界条件
    3.4 综采面风流-煤尘运移特性分析与验证
    3.5 本章小结
4 多因素扰动条件下喷嘴雾化特性实验研究
    4.1 相位多普勒喷雾降尘仿真实验平台
    4.2 多因素扰动条件下喷嘴雾化特性实验
    4.3 不同类型喷嘴宏观雾化特性分析
    4.4 风流扰动条件下细观雾化参数分布特性分析
    4.5 本章小结
5 综采面尘源局部雾化封闭控除尘技术
    5.1 尘源局部雾化封闭控除尘机理
    5.2 采煤机与液支架喷雾优化研究
    5.3 文氏负压二次降尘装置研发
    5.4 采煤机湿式除尘器研发
    5.5 本章小结
6 工程应用与效果评价
    6.1 工作面基本概况
    6.2 工程应用效果评价方法
    6.3 工程应用与效果考察
    6.4 本章小结
7 主要结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 主要创新点
    7.3 研究展望
参考文献
附录
作者简历
致谢
学位论文数据集

(10)液压支架自动化跟机系统研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 研究现状及发展趋势
    1.3 研究内容
    1.4 研究方法及技术路线
2 大采高综采工作面自动化系统研究
    2.1 工作面基本概况
    2.2 综采三机配套与自动化分析
    2.3 综采工作面自动化控制系统构成
    2.4 综采工艺与电液控制系统动作分析
    2.5 工作面支架自动跟机技术
    2.6 本章小结
3 液压支架电液控制系统仿真
    3.1 电液控制系统建模
    3.2 降移升组合动作仿真
    3.3 推溜动作仿真
    3.4 伸收护帮动作仿真
    3.5 本章小结
4 工作面供液系统的仿真与验证
    4.1 供液系统对单架动作的影响
    4.2 泵站系统建模与压力检测
    4.3 供液管路仿真与流阻分析
    4.4 本章小结
5 工作面架群自动化跟机系统仿真与应用
    5.1 支架跟机自动化系统优化方案
    5.2 支架架群AMESim建模
    5.3 支架架群仿真与分析
    5.4 现场应用
    5.5 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
从事科学研究和学习经历简介
攻读硕士学位期间学术成果和获奖情况
学位论文数据集

四、采煤机喷雾灭尘系统流量压力特性模拟分析(论文参考文献)

  • [1]高压喷雾除尘技术在综采工作面的应用研究[D]. 张泽鹏. 河北工程大学, 2021(08)
  • [2]大采高液压支架液压系统流量匹配特性研究[D]. 贾艳平. 西安科技大学, 2021(01)
  • [3]采煤机技术发展历程(七)——截割机构[J]. 葛世荣. 中国煤炭, 2020(12)
  • [4]马脊梁矿综放工作面多源粉尘融合运移及其分布规律研究[D]. 李辉. 太原理工大学, 2020(07)
  • [5]煤矿井下活性磁化水降尘机制及技术研究[D]. 周群. 中国矿业大学, 2019(04)
  • [6]长距离调斜综采工作面顶板管理研究与实践[D]. 郭建军. 西安建筑科技大学, 2019(01)
  • [7]大采高综采面截割粉尘污染规律及雾场控尘研究[D]. 谢瑶. 山东科技大学, 2019(05)
  • [8]红柳林煤矿综采工作面粉尘分布特性及防治技术研究[D]. 刘忠军. 西安科技大学, 2019(01)
  • [9]综采面尘源局部雾化封闭控除尘技术[D]. 孙彪. 山东科技大学, 2018(03)
  • [10]液压支架自动化跟机系统研究[D]. 王统诚. 山东科技大学, 2018(03)

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采煤机喷雾抑尘系统流压特性仿真分析
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