井下巷道氣-液噴霧拖車的研究.pdf

1、隨著礦井設(shè)備機(jī)械化、自動化采掘技術(shù)的迅猛發(fā)展，礦井采煤效率越來越高，而同時采煤過程中產(chǎn)生的粉塵也隨之增多，礦井內(nèi)粉塵污染問題日趨嚴(yán)重。軌道大巷作為運(yùn)輸行人的主要通道之一，累積了大量粉塵，當(dāng)運(yùn)輸設(shè)備通過巷道時極易帶起粉塵形成二次揚(yáng)塵污染。而現(xiàn)有的定點(diǎn)噴霧降塵設(shè)備有噴霧不均而造成巷道部分積水、部分干燥以及噴霧時影響行人運(yùn)輸?shù)娜秉c(diǎn)；提出過的移動式噴霧裝置則由于動力源選擇、結(jié)構(gòu)原理設(shè)計等的因素而存在著失爆隱患、需要過多人工干預(yù)等缺點(diǎn)。
　

2、　 作者分析國內(nèi)外大巷除塵研究現(xiàn)狀，以及基于巷道內(nèi)粉塵分布規(guī)律，設(shè)計了一種無需電、液等原動力，拖掛在電機(jī)車后便能實(shí)現(xiàn)移動式均勻噴霧降塵的氣-液噴霧拖車。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性較好，減少了人工參與的同時也不影響巷道內(nèi)的正常運(yùn)輸。本課題對該裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計并通過理論計算提出了一些設(shè)計原則。
　　 研究現(xiàn)有平板車車架和車輪輪對外蓋的基礎(chǔ)上對整個裝置進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計。設(shè)計計算鏈傳動使車輪帶動空壓機(jī)的動力原理從而實(shí)現(xiàn)無源化避免了使用

3、電力而存在的失爆隱患；對儲水罐、空壓機(jī)、噴霧頭分布位置以及藥劑添加裝置等部件進(jìn)行選型設(shè)計和校核確保了其穩(wěn)定性及安全性。
　　 通過絕熱過程對壓縮空氣在水罐內(nèi)對水體加壓的過程進(jìn)行了理論計算，確定了水罐內(nèi)腔體積與空氣壓縮機(jī)的比例不大于三的設(shè)計原則從而避免了水罐所需加壓時間過長，噴霧灑水車長期不出水的缺點(diǎn)。
　　 使用ANSYS對設(shè)計的車架以及輪對外蓋進(jìn)行了有限元分析，通過應(yīng)變圖確定了其設(shè)計尺寸的安全性。利用FLUNET的VO

4、F模型對壓縮空氣為水體加壓時的罐體內(nèi)部流場進(jìn)行了分析，通過罐內(nèi)氣液分布云圖以及加壓時罐內(nèi)壓強(qiáng)分布及速度矢量圖確定了壓縮空氣為水體加壓形成噴霧水流這一原理的合理性，為其使用提供了一定的理論基礎(chǔ)。
　　 通過FLUNET的動網(wǎng)格以及離散相與連續(xù)相的耦合使用，對礦車列等軌道運(yùn)輸設(shè)備經(jīng)過大巷時巷道內(nèi)的粉塵分布規(guī)律進(jìn)行了模擬仿真，得出的粉塵濃度分布云圖證明了在軌道運(yùn)輸設(shè)備后拖掛上噴霧車進(jìn)行噴霧降塵的合理性和必要性。并通過對FLUNET內(nèi)置