西安科技大学

西安科技大学关于“掘进工作面正压通风气室控尘机理及工艺技术研究”项目公示项目名称掘进工作面正压通风气室控尘机理及工艺技术研究主要完成人王春刚、王春林、徐圣集、陈辰、王延胜、闫振国、刘渭、赵象卓、武永强、郭韶韶、肖旸、张浩、奚岱庸、李岚、张新宇、何耀文项目简介陕西延长石油巴拉素煤业有限公司联合西安科技大学，开展了《掘进工作面正压气室控尘机理及关键技术研究》项目技术攻关，结合巴拉素煤矿具体条件，在现有防尘技术及装备的基础上，以掘进工作面的粉尘流场控制为研究重点，对目前存在的一系列关键技术问题进行攻关，研究创新型掘进高效除尘技术工艺，并在井下掘进工作面开展工程应用，为矿井掘进防尘示提供范例。为有效遏制尘肺病的发生，对保障职工身体健康，提高矿井安全生产效率和智能化矿井建设具有重要的现实意义。主要研究内容如下：（1）掘进工作面迎头风流场和粉尘场根据巴拉素矿掘进面现场实际，分析其产尘特点，研究在压入式通风条件下的风流流动特征，得出掘进面不同位置的风流流场变化规律，建立DPM模型，模拟研究迎头风流场作用下粉尘的运移扩散规律，以及粉尘（包括全尘和呼尘）粒径与浓度分布，掌握掘进面粉尘场的分区运移变化特征。（2）常规的长压短抽迎头风流场和粉尘场针对常规的两种长压短抽方式：小风量短抽和大风量除尘，分别研究掘进面迎头处风流流动规律及流场变化特征，得出掘进面迎头处不同压抽条件下粉尘的运移扩散规律，以及粉尘（全尘和呼尘）粒径与浓度分布特征，掌握掘进面迎头处常规长压短抽通风方式下的粉尘场扩散运移规律。（3）正压气室的长压短抽迎头风流场和粉尘场分析在正压风幕条件下，密闭气室内风流流动规律，建立掘进面迎头密闭气室内的风流场模型，确定掘进面迎头处不同的压抽风筒布置下粉尘的运移扩散规律，以及粉尘（全尘和呼尘）粒径与浓度分布特征，得出掘进面迎头处正压气室的长压短抽混合通风方式下的粉尘场运移变化规律。（4）掘进巷道控尘-除尘的技术工艺提出基于正压气室的长压短抽的掘进面高效除尘方法，通过风幕将迎头处粉尘控制在密闭气室外，选择最优风筒布置位置；研发掘进面大风量高效智能除尘系统及工艺，通过掘进面实际应用进行效果分析和评价。客观评价2023年9月3日，陕西省煤炭学会组织有关专家，在西安对陕西延长石油巴拉素煤业有限公司和西安科技大学共同完成的“掘进工作面正压通风气室控尘机理及工艺技术研究”项目进行了成果鉴定。鉴定委员会认为，项目研究方法科学，技术路线合理，同意通过鉴定，其成果达到国际先进水平。应用情况掘进工作面正压通风气室控尘机理及工艺技术研究项目建设于2021年1月开工，项目相关技术应用至今，取得较好的经济和社会效益，应用证明如下。主要知识产权名称发明人专利号专利权人一种掘进工作面除尘净化装置王春林，陈辰，王延胜，徐圣集，樊星伯，白帆，鲁学富，郭韶韶，张浩，张强，李彦民，武永强ZL202220033819.8陕西延长石油巴拉素煤业有限公司一种综掘工作面除控尘的系统王春刚，王春林，王宇，徐圣集，赵象卓，赵康，武永强ZL202021837764.3陕西延长石油巴拉素煤业有限公司八、主要完成单位陕西延长石油巴拉素煤业有限公司西安科技大学九、项目完成人关系说明

“掘进工作面正压通风气室控尘机理及工艺技术研究”项目由陕西延长石油巴拉素煤业有限公司、西安科技大学联合组成的科研技术攻关团队合作研发，由项目主要完成人王春刚/1、王春林/2、徐圣集/3、陈辰/4、王延胜/5、闫振国/6、刘渭/7、赵象卓/8、武永强/9、郭韶韶/10、肖旸/11、张浩/12、奚岱庸/13、李岚/14、张新宇/15、何耀文/16共同完成，均具有合作关系，具体见下表。序号姓名性别工作单位对成果创造性贡献1王春刚男陕西延长石油矿业有限责任公司项目现场总协调2王春林男陕西延长石油巴拉素煤业有限公司项目现场协调3徐圣集男陕西延长石油巴拉素煤业有限公司方案审核及现场协调4陈辰男陕西延长石油巴拉素煤业有限公司方案审核5王廷胜男陕西延长石油巴拉素煤业有限公司方案审核6闫振国男西安科技大学方案审核7刘渭男陕西延长石油矿业有限责任公司方案审核8赵象卓男陕西延长石油巴拉素煤业有限公司方案制定9武永强男陕西延长石油巴拉素煤业有限公司方案制定10郭韶韶男陕西延长石油巴拉素煤业有限公司方案制定11肖旸男西安科技大学方案制定12张浩男陕西延长石油巴拉素煤业有限公司现场观测13奚岱庸男陕西延长石油巴拉素煤业有限公司资料分析14李岚男陕西延长石油巴拉素煤业有限公司方案制定15张新宇男陕西延长石油巴拉素煤业有限公司数据分析16何耀文男陕西延长石油巴拉素煤业有限公司现场观测十、项目获奖情况无十一、创新推广贡献该项目实施后，陕西延长石油巴拉素煤业有限公司1#回风大巷掘进工作面生产现场的粉尘浓度基本达到了《煤矿安全》的规定，为井下矿工创造了一个良好的工作环境，大大提升了工人的劳动生产率，据统计岩巷平均每天工作面掘进效率可提高8%，煤巷平均每天工作面掘进效率可提高约10%，每天提高煤炭产量约50吨，每月可提高产量约1500吨。若每吨原煤销售价按400元计算则每月可增加产值约60万元，每年可增加产值约720万元。对掘进工作面粉尘的智能化高效防治使得井下各类设备免受粉尘侵蚀延长了设备的使用年限，降低了检修、维护费用，并保证其正常使用。仅此一项每年可节约设备维修和保养费用近36万元。建立了可靠、有效和经济的矿井粉尘智能防控关键技术体系，每年可节约矿工个体防护、尘肺病治疗、防尘管理和技术专项资金近61.4万元综上，每年可创造约817.4万元的经济效益。该项目的实施有效地保障了井下矿工的身心健康，大大减少了尘肺病的发生率，激发了工人的劳动积极性，矿井生产氛围高涨。随着井下生产现场粉尘含量的大大降低，减少了井下煤尘爆炸事故的发生率，保障了矿井的安全、高效生产，维护了矿区的和谐、稳定，取得了良好的社会效益。掘进工作面正压气室控尘机理及关键技术研究项目的开展与应用，既保证了矿井的高效运转、为井下矿工创造了良好的工作环境，又符合我国建立资源节约型、环境友好型社会的现实目标，有效减少了排放到大气中的粉尘量，营造绿色环保型矿井生产环境，同时，矿井防尘用水量显著减少，大大节约了水资源，社会反响良好。