Un estudio sobre la tecnología de control de polvo utilizada para grandes alturas de minería basado en el diseño de optimización de una boquilla de pulverización de seguimiento
Autores: Hu, Zuxiang; Zhang, Benyi; Chang, Haoqian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Corte intenso
Producción de polvo
Frentes de minería mecanizada
Rango de pulverización
Rendimiento de atomización
Técnicas de control de polvo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 12
Citaciones: Sin citaciones
La intensa producción de polvo inducida por el corte en frentes de minería totalmente mecanizados (FMMFs) con grandes alturas de extracción genera una gran cantidad de polvo que es difícil de capturar y afecta gravemente el ambiente laboral, amenazando la salud del personal ocupacional. El rango efectivo de pulverización y el rendimiento de atomización de las pulverizaciones de seguimiento se ven contrarrestados por las influencias de la altura de la mina y el flujo de aire de ventilación en los FMMFs. Por lo tanto, optimizar los parámetros de pulverización y la relación entre el rango efectivo de pulverización y el rendimiento de atomización para reducir los niveles de polvo es la principal prioridad de las técnicas de control de polvo. En este estudio, se desarrolla una nueva boquilla de atomización de núcleo en remolino basada en la mecánica de fluidos y el mecanismo de coalescencia sólido-líquido. El líquido genera una velocidad circunferencial al pasar a través del núcleo en remolino, lo que aumenta considerablemente el poder de ruptura de las gotas y reduce el factor de cohesión de las gotas, logrando un efecto de atomización notable. El ángulo de pulverización de la nueva boquilla es de 57 grados, lo que es un 80.9% mayor que el de la boquilla de uso minero GZPW-16 (31.5 grados); el rango efectivo de pulverización aumenta de 5.2 a 5.9 m; y la saturación de la niebla de la pulverización es significativamente mejor que la de la boquilla de uso minero GZPW-16. Bajo diferentes presiones de prueba, el rango de tamaño de las partículas de las gotas producidas por la nueva boquilla y las partículas de polvo en el sitio satisfizo la mejor sinergia de coalescencia de gotas y polvo. Las tasas de reducción de polvo total y respirable fueron del 78% y 75.1%, respectivamente, que fueron un 42% y un 65% más altas que las de la boquilla original. La nueva boquilla mejora efectivamente la eficiencia de la técnica de control de polvo única de la pulverización de seguimiento, lo que es significativo para la tecnología de prevención y control de polvo de los FMMFs con grandes alturas de extracción.
Descripción
La intensa producción de polvo inducida por el corte en frentes de minería totalmente mecanizados (FMMFs) con grandes alturas de extracción genera una gran cantidad de polvo que es difícil de capturar y afecta gravemente el ambiente laboral, amenazando la salud del personal ocupacional. El rango efectivo de pulverización y el rendimiento de atomización de las pulverizaciones de seguimiento se ven contrarrestados por las influencias de la altura de la mina y el flujo de aire de ventilación en los FMMFs. Por lo tanto, optimizar los parámetros de pulverización y la relación entre el rango efectivo de pulverización y el rendimiento de atomización para reducir los niveles de polvo es la principal prioridad de las técnicas de control de polvo. En este estudio, se desarrolla una nueva boquilla de atomización de núcleo en remolino basada en la mecánica de fluidos y el mecanismo de coalescencia sólido-líquido. El líquido genera una velocidad circunferencial al pasar a través del núcleo en remolino, lo que aumenta considerablemente el poder de ruptura de las gotas y reduce el factor de cohesión de las gotas, logrando un efecto de atomización notable. El ángulo de pulverización de la nueva boquilla es de 57 grados, lo que es un 80.9% mayor que el de la boquilla de uso minero GZPW-16 (31.5 grados); el rango efectivo de pulverización aumenta de 5.2 a 5.9 m; y la saturación de la niebla de la pulverización es significativamente mejor que la de la boquilla de uso minero GZPW-16. Bajo diferentes presiones de prueba, el rango de tamaño de las partículas de las gotas producidas por la nueva boquilla y las partículas de polvo en el sitio satisfizo la mejor sinergia de coalescencia de gotas y polvo. Las tasas de reducción de polvo total y respirable fueron del 78% y 75.1%, respectivamente, que fueron un 42% y un 65% más altas que las de la boquilla original. La nueva boquilla mejora efectivamente la eficiencia de la técnica de control de polvo única de la pulverización de seguimiento, lo que es significativo para la tecnología de prevención y control de polvo de los FMMFs con grandes alturas de extracción.