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扬尘在线监测系统监测的矿尘来源是什么?

2021-07-12 11:58:30

对于矿尘的性质对于矿井粉尘监测与防治工作具有相应的指导意义。矿尘的燃烧性和爆炸性:矿尘在空气中积聚到相应浓度,在高温热源的作用下,可能发生燃烧或爆炸。矿尘燃烧或爆炸时产生高温高压,消耗氧气并生成大量不好的气体,对矿井稳定危害很大。

矿尘的光学特性:在矿尘检测技术中,常利用矿尘的光学特性检测矿尘浓度。矿尘的光学特性包括尘粒对光的反射、散射等方面的性质。通过含尘气流的光强减弱程度主要取决于矿尘的浓度和粒径。对于矿尘的悬浮性和凝聚性:矿尘的悬浮性和凝聚性,是采取的防尘除尘措施的重要依据。矿尘的悬浮性是指由于颗粒表面形成一层空气膜使颗粒漂浮在空气中而不降落的特征。矿尘的凝聚性是指由于分子力或外界作用,尘粒相互结合形成大尘粒聚合沉降的性质。

对于矿尘的湿润性:矿尘的湿润性是决定湿式除尘效果的重要因素。当矿尘被湿润后,液体将尘粒表面的气体挤出后在其表面铺展,尘粒相互聚集,逐渐增大、增重,沉降速度加快,使尘粒从空气中分离出来,达到除尘的目的。矿尘的湿润性主要取决于矿物的成分、岩化学成分、粒径大小以及煤的表面氧化程度等。

喷雾治理后的数值模拟:在2111皮带机尾观察口布置一个喷嘴,在导料槽出入口处布置两个喷嘴。采取喷雾措施后各个时刻输煤系统的粉尘扩散规律。在喷雾降尘装置的附近区域内,大部分粉尘颗粒已被液滴颗粒通过惯性碰撞和截留等多种捕尘机理的共同作用下所捕获,粉尘质量浓度已降到2.0~6.2mg/m3。系统运行效果:系统运行前,输煤系统现场粉尘质量浓度较不错,超过200mg/m3。系统运行后,起先喷水,螺杆空压机延迟2s开启,然后配合喷雾,喷雾效果。可以看出喷雾量充足,能够地对主要出尘位置进行降尘。2min左右后,粉尘质量浓度降低到15.2mg/m3。现场环境感觉良好,没有强烈的粉尘现象,经过5min左右,粉尘质量浓度已经降低到10mg/m3以下,系统停止喷雾。

本系统能够实现对输煤系统粉尘质量浓度的远程监测,并能在质量浓度超限后自动启动喷雾降尘系统,地对出尘位置进行降尘处理,降尘效果良好,达到了现场需要。为粉尘质量浓度历史,横线为我国作业场所空气中粉尘容许质量浓度10mg/m3。

随着煤矿开采强度和机械化水平的提升,矿井作业场所的粉尘浓度也明显提升,影响井下稳定生产、危及煤矿工人的身体健康。煤矿结合煤矿生产实际,在煤矿综合防尘方面主要采取了架间自动喷雾、放煤自动喷雾、防尘净化水幕、采煤机内外喷雾等降尘措施,在相应程度上降低了粉尘浓度。但在防尘设施使用过程中,一般都是在粉尘浓度未实时检测的情况下操作使用,带有很大的随机性。为了降低粉尘浓度,好地降低粉尘危害,笔者结合现场实际,制造了煤矿扬尘在线监测系统及联动喷雾降尘系统,取得了好的降尘效果。

煤矿扬尘在线监测系统及联动喷雾降尘系统的目的是实现粉尘浓度的实时监测,并且与自动喷雾控制联动,做到喷雾降尘。该系统由感测子系统、智能控制子系统、喷雾子系统、数据传输子系统、数据处理子系统组成。由井下喷雾探头感应井下监测区域粉尘浓度,在粉尘浓度超过预设的浓度值时,自动开启喷雾装置进行喷雾降尘,并由地面中心站显示结果且形成报表。

系统功能井下粉尘浓度的自动监测与监控功能:在产生粉尘的场所安装粉尘实时监测监控子系统,能够自动监测粉尘浓度,具备粉尘浓度超限报警功能。喷雾装置自动控制功能:设置粉尘监测浓度区间为0~200mg/m3、传感器的测量误差≤±12%、粉尘报警浓度为10mg/m3,当粉尘浓度>10mg/m3时自动喷雾,直至降到报警浓度以下,喷雾自动停止,报警解除;报警浓度参数可根据实际情况进行修改。

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