西安科技大學(xué)

西安科技大學(xué)關(guān)于“掘進(jìn)工作面正壓通風(fēng)氣室控塵機(jī)理及工藝技術(shù)研究”項(xiàng)目公示項(xiàng)目名稱掘進(jìn)工作面正壓通風(fēng)氣室控塵機(jī)理及工藝技術(shù)研究主要完成人王春剛、王春林、徐圣集、陳辰、王延勝、閆振國、劉渭、趙象卓、武永強(qiáng)、郭韶韶、肖旸、張浩、奚岱庸、李嵐、張新宇、何耀文項(xiàng)目簡介陜西延長石油巴拉素煤業(yè)有限公司聯(lián)合西安科技大學(xué)，開展了《掘進(jìn)工作面正壓氣室控塵機(jī)理及關(guān)鍵技術(shù)研究》項(xiàng)目技術(shù)攻關(guān)，結(jié)合巴拉素煤礦具體條件，在現(xiàn)有防塵技術(shù)及裝備的基礎(chǔ)上，以掘進(jìn)工作面的粉塵流場控制為研究重點(diǎn)，對目前存在的一系列關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行攻關(guān)，研究創(chuàng)新型掘進(jìn)高效除塵技術(shù)工藝，并在井下掘進(jìn)工作面開展工程應(yīng)用，為礦井掘進(jìn)防塵示提供范例。為有效遏制塵肺病的發(fā)生，對保障職工身體健康，提高礦井安全生產(chǎn)效率和智能化礦井建設(shè)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。主要研究內(nèi)容如下：（1）掘進(jìn)工作面迎頭風(fēng)流場和粉塵場根據(jù)巴拉素礦掘進(jìn)面現(xiàn)場實(shí)際，分析其產(chǎn)塵特點(diǎn)，研究在壓入式通風(fēng)條件下的風(fēng)流流動特征，得出掘進(jìn)面不同位置的風(fēng)流流場變化規(guī)律，建立DPM模型，模擬研究迎頭風(fēng)流場作用下粉塵的運(yùn)移擴(kuò)散規(guī)律，以及粉塵（包括全塵和呼塵）粒徑與濃度分布，掌握掘進(jìn)面粉塵場的分區(qū)運(yùn)移變化特征。（2）常規(guī)的長壓短抽迎頭風(fēng)流場和粉塵場針對常規(guī)的兩種長壓短抽方式：小風(fēng)量短抽和大風(fēng)量除塵，分別研究掘進(jìn)面迎頭處風(fēng)流流動規(guī)律及流場變化特征，得出掘進(jìn)面迎頭處不同壓抽條件下粉塵的運(yùn)移擴(kuò)散規(guī)律，以及粉塵（全塵和呼塵）粒徑與濃度分布特征，掌握掘進(jìn)面迎頭處常規(guī)長壓短抽通風(fēng)方式下的粉塵場擴(kuò)散運(yùn)移規(guī)律。（3）正壓氣室的長壓短抽迎頭風(fēng)流場和粉塵場分析在正壓風(fēng)幕條件下，密閉氣室內(nèi)風(fēng)流流動規(guī)律，建立掘進(jìn)面迎頭密閉氣室內(nèi)的風(fēng)流場模型，確定掘進(jìn)面迎頭處不同的壓抽風(fēng)筒布置下粉塵的運(yùn)移擴(kuò)散規(guī)律，以及粉塵（全塵和呼塵）粒徑與濃度分布特征，得出掘進(jìn)面迎頭處正壓氣室的長壓短抽混合通風(fēng)方式下的粉塵場運(yùn)移變化規(guī)律。（4）掘進(jìn)巷道控塵-除塵的技術(shù)工藝提出基于正壓氣室的長壓短抽的掘進(jìn)面高效除塵方法，通過風(fēng)幕將迎頭處粉塵控制在密閉氣室外，選擇最優(yōu)風(fēng)筒布置位置；研發(fā)掘進(jìn)面大風(fēng)量高效智能除塵系統(tǒng)及工藝，通過掘進(jìn)面實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行效果分析和評價(jià)。客觀評價(jià)2023年9月3日，陜西省煤炭學(xué)會組織有關(guān)專家，在西安對陜西延長石油巴拉素煤業(yè)有限公司和西安科技大學(xué)共同完成的“掘進(jìn)工作面正壓通風(fēng)氣室控塵機(jī)理及工藝技術(shù)研究”項(xiàng)目進(jìn)行了成果鑒定。鑒定委員會認(rèn)為，項(xiàng)目研究方法科學(xué)，技術(shù)路線合理，同意通過鑒定，其成果達(dá)到國際先進(jìn)水平。應(yīng)用情況掘進(jìn)工作面正壓通風(fēng)氣室控塵機(jī)理及工藝技術(shù)研究項(xiàng)目建設(shè)于2021年1月開工，項(xiàng)目相關(guān)技術(shù)應(yīng)用至今，取得較好的經(jīng)濟(jì)和社會效益，應(yīng)用證明如下。主要知識產(chǎn)權(quán)名稱發(fā)明人專利號專利權(quán)人一種掘進(jìn)工作面除塵凈化裝置王春林，陳辰，王延勝，徐圣集，樊星伯，白帆，魯學(xué)富，郭韶韶，張浩，張強(qiáng)，李彥民，武永強(qiáng)ZL202220033819.8陜西延長石油巴拉素煤業(yè)有限公司一種綜掘工作面除控塵的系統(tǒng)王春剛，王春林，王宇，徐圣集，趙象卓，趙康，武永強(qiáng)ZL202021837764.3陜西延長石油巴拉素煤業(yè)有限公司八、主要完成單位陜西延長石油巴拉素煤業(yè)有限公司西安科技大學(xué)九、項(xiàng)目完成人關(guān)系說明

“掘進(jìn)工作面正壓通風(fēng)氣室控塵機(jī)理及工藝技術(shù)研究”項(xiàng)目由陜西延長石油巴拉素煤業(yè)有限公司、西安科技大學(xué)聯(lián)合組成的科研技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)合作研發(fā)，由項(xiàng)目主要完成人王春剛/1、王春林/2、徐圣集/3、陳辰/4、王延勝/5、閆振國/6、劉渭/7、趙象卓/8、武永強(qiáng)/9、郭韶韶/10、肖旸/11、張浩/12、奚岱庸/13、李嵐/14、張新宇/15、何耀文/16共同完成，均具有合作關(guān)系，具體見下表。序號姓名性別工作單位對成果創(chuàng)造性貢獻(xiàn)1王春剛男陜西延長石油礦業(yè)有限責(zé)任公司項(xiàng)目現(xiàn)場總協(xié)調(diào)2王春林男陜西延長石油巴拉素煤業(yè)有限公司項(xiàng)目現(xiàn)場協(xié)調(diào)3徐圣集男陜西延長石油巴拉素煤業(yè)有限公司方案審核及現(xiàn)場協(xié)調(diào)4陳辰男陜西延長石油巴拉素煤業(yè)有限公司方案審核5王廷勝男陜西延長石油巴拉素煤業(yè)有限公司方案審核6閆振國男西安科技大學(xué)方案審核7劉渭男陜西延長石油礦業(yè)有限責(zé)任公司方案審核8趙象卓男陜西延長石油巴拉素煤業(yè)有限公司方案制定9武永強(qiáng)男陜西延長石油巴拉素煤業(yè)有限公司方案制定10郭韶韶男陜西延長石油巴拉素煤業(yè)有限公司方案制定11肖旸男西安科技大學(xué)方案制定12張浩男陜西延長石油巴拉素煤業(yè)有限公司現(xiàn)場觀測13奚岱庸男陜西延長石油巴拉素煤業(yè)有限公司資料分析14李嵐男陜西延長石油巴拉素煤業(yè)有限公司方案制定15張新宇男陜西延長石油巴拉素煤業(yè)有限公司數(shù)據(jù)分析16何耀文男陜西延長石油巴拉素煤業(yè)有限公司現(xiàn)場觀測十、項(xiàng)目獲獎情況無十一、創(chuàng)新推廣貢獻(xiàn)該項(xiàng)目實(shí)施后，陜西延長石油巴拉素煤業(yè)有限公司1#回風(fēng)大巷掘進(jìn)工作面生產(chǎn)現(xiàn)場的粉塵濃度基本達(dá)到了《煤礦安全》的規(guī)定，為井下礦工創(chuàng)造了一個(gè)良好的工作環(huán)境，大大提升了工人的勞動生產(chǎn)率，據(jù)統(tǒng)計(jì)巖巷平均每天工作面掘進(jìn)效率可提高8%，煤巷平均每天工作面掘進(jìn)效率可提高約10%，每天提高煤炭產(chǎn)量約50噸，每月可提高產(chǎn)量約1500噸。若每噸原煤銷售價(jià)按400元計(jì)算則每月可增加產(chǎn)值約60萬元，每年可增加產(chǎn)值約720萬元。對掘進(jìn)工作面粉塵的智能化高效防治使得井下各類設(shè)備免受粉塵侵蝕延長了設(shè)備的使用年限，降低了檢修、維護(hù)費(fèi)用，并保證其正常使用。僅此一項(xiàng)每年可節(jié)約設(shè)備維修和保養(yǎng)費(fèi)用近36萬元。建立了可靠、有效和經(jīng)濟(jì)的礦井粉塵智能防控關(guān)鍵技術(shù)體系，每年可節(jié)約礦工個(gè)體防護(hù)、塵肺病治療、防塵管理和技術(shù)專項(xiàng)資金近61.4萬元綜上，每年可創(chuàng)造約817.4萬元的經(jīng)濟(jì)效益。該項(xiàng)目的實(shí)施有效地保障了井下礦工的身心健康，大大減少了塵肺病的發(fā)生率，激發(fā)了工人的勞動積極性，礦井生產(chǎn)氛圍高漲。隨著井下生產(chǎn)現(xiàn)場粉塵含量的大大降低，減少了井下煤塵爆炸事故的發(fā)生率，保障了礦井的安全、高效生產(chǎn)，維護(hù)了礦區(qū)的和諧、穩(wěn)定，取得了良好的社會效益。掘進(jìn)工作面正壓氣室控塵機(jī)理及關(guān)鍵技術(shù)研究項(xiàng)目的開展與應(yīng)用，既保證了礦井的高效運(yùn)轉(zhuǎn)、為井下礦工創(chuàng)造了良好的工作環(huán)境，又符合我國建立資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的現(xiàn)實(shí)目標(biāo)，有效減少了排放到大氣中的粉塵量，營造綠色環(huán)保型礦井生產(chǎn)環(huán)境，同時(shí)，礦井防塵用水量顯著減少，大大節(jié)約了水資源，社會反響良好。