论文部分内容阅读
煤矿粉尘危害极大,严重威胁矿工身体健康和煤矿生产安全,而作为煤炭开采过程中非常重要的环节,掘进、采煤工作面也成为煤矿井下产尘量最高的地点之一。但受限于煤矿井下掘进、采煤等工作面复杂的作业过程及恶劣作业环境,大多数煤矿企业在产尘点降尘作业过程中依旧采用比较落后的降尘措施,导致井下降尘效果不理想,粉尘浓度依旧无法达到《煤炭安全规程》的要求,严重威胁矿工身体健康和煤矿生产安全。针对以上煤矿井下降尘效果不理想等问题,本论文设计提出一种新型矿用高压雾化降尘装置,以期为煤矿企业安全生产提供必要的技术保障。本论文主要进行了以下研究工作：(1)在介绍粉尘的产生及危害的基础上,对高压喷雾降尘原理及影响降尘效果的主要因素等内容进行了相关探究,为新型矿用高压喷雾降尘装置的设计研发提供技术参考。(2)设计提出一种新型矿用高压喷雾降尘装置——ZPF127矿用高压喷雾降尘装置。分析介绍了该降尘装置的总体设计方案、配套元器件的选择及功能特性,然后对ZPF127矿用高压喷雾降尘装置的控制主机的研发设计过程进行了详细阐述。在控制单元模块设计过程中采用NXP公司最新推出的性能更为稳定的LPC1114单片机,为降尘装置的高效降尘效果提供了技术保障；在对其防爆外壳的设计时应用Solidworks simulink软件对其进行了1MPa静态压力下的有限元分析,通过分析得出的应力、应变图解及相关参数,验证设计参数完全满足井下的防爆要求。(3)对ZPF127矿用高压喷雾降尘装置在煤矿中实际应用情况及降尘效果进行了详细的分析研究,结合不同煤矿特殊的井下作业环境及降尘要求,又对ZPF127矿用高压喷雾降尘装置的基础上,又提出了相应的改善措施和新的设计思路。分析表明,该新型高压喷雾降尘装置能够实现对井下粉尘作业场所内粉尘浓度含量是否超标、喷雾降尘区域有无人员通过等情况进行实时检测,并能根据传感器输入信号自动开启、暂停喷雾降尘作业,实现快速有效降低作业场所中粉尘浓度尤其是可呼吸性粉尘浓度,最终达到《煤炭安全规程》的粉尘浓度最低要求,保护煤矿工人健康和安全生产。