nav emailalert searchbtn searchbox tablepage yinyongbenwen piczone journalimg journalInfo journalinfonormal searchdiv searchzone qikanlogo popupnotification paper paperNew
2026, 01, v.45 23-30
综放工作面“截—移—放”工序多源煤尘扩散运移规律及分布特征研究
基金项目(Foundation): 地球深部探测与矿产资源勘查国家科技重大专项(2024ZD1004104); 国家自然科学基金资助项目(52474170)
邮箱(Email): jwqiu2000@163.com;
DOI: 10.13301/j.cnki.ct.2026.01.003
摘要:

以某煤矿14321综放工作面为研究对象,采用CCZ-20A型粉尘采样器,进行现场测试结合工业分析、红外光谱分析、激光粒度分析、润湿角分析等实验,分析“截—移—放”各个工序区域产尘质量浓度扩散规律及分布特征。结果表明:在截煤区域及架间区域顺、逆风截煤工序产尘呈现相似扩散规律,顺风截煤略大于逆风截煤,整体呈现先增大至峰值再迅速减小至稳定值的规律,质量浓度峰值出现在截煤机后滚筒处。移架工序产尘质量浓度呈现整体下降的趋势,随着距离增加,全尘下降趋势越来越大,呼尘下降趋势越来越小,最后趋于稳定值的规律,全尘质量浓度趋于18.33 mg/m3,呼尘质量浓度趋于7.78 mg/m3。放煤工序整体产尘质量浓度呈现先上升后下降的趋势,尤其呼尘产尘量较为显著,质量浓度峰值出现在多口放煤区域后测点处,全尘峰值质量浓度为148.33 mg/m3,呼尘峰值质量浓度为94.5 mg/m3。整体“截—移—放”工序区域内,煤样平均固碳量及挥发分总和为87.33%,具有高爆炸风险性,含有多种官能团结构,如—OH结构、芳香结构等,接触角平均58.7°,润湿性一般,架间区粒径尺寸,集中分布在0~31.829μm,放煤区煤样粒径,集中分布在0~56.835μm。研究为14321工作面防尘工作提供理论指导。

Abstract:

Taking the 14321 fully-mechanized top-coal caving face as the research object, this study investigated the dust diffusion migration laws and distribution characteristics during the "CuttingSupporting-Caving" process through field measurements using a CCZ-20A dust sampler and laboratory analyses including industrial analysis, infrared spectroscopy, laser particle size analysis, and contact angle measurement. The results revealed that: dust generation during both downwind and upwind cutting exhibited similar diffusion patterns, initially increasing to a peak near the rear drum of the shearer before decreasing rapidly to a stable level; during supporting operations, dust concentrations decreased overall, with total dust stabilizing at 18.33 mg/m3 and respirable dust at 7.78 mg/m3; during multi-outlet caving, dust concentration first increased then decreased, peaking at 148.33 mg/m3 for total dust and 94.5 mg/m3 for respirable dust behind the caving area. Coal samples from the working area showed high explosibility risk, 87.33 % fixed carbon and volatiles, contained functional groups like—OH and aromatics, and exhibited moderate wettability, average contact angle 58.7°. Particle size distribution was finest between supports 0 to 31.829 μm and coarser in the caving area 0 to 56.835 μm. This study provides theoretical guidance for dust control in the 14321 working face.

参考文献

[1]许欣,马龙,仙文豪,等.煤矿粉尘浓度监测预测技术研究综述[J].工矿自动化,2025,51(增刊1):163-169.

[2]朱晓彤,胡胜勇,孙健,等.煤矿综掘工作面湿式控尘技术研究进展及展望[J].煤矿安全,2023, 54(1):29-37.

[3]荆德吉,鲍春花,刘鸿威,等.斜巷转载点粉尘污染规律及多断面雾幕控尘技术研究[J].金属矿山,2024,(5):118-125.

[4]刘子文.综掘工作面粉尘运移规律及扰动拨流控尘技术研究[J].工矿自动化,2025,51(1):104-110.

[5]冯恒原,李治刚,朱芷涵,等.高瓦斯矿井综掘工作面粉尘运移规律及富集特征研究[J].中国安全生产科学技术,2023,19(10):59-65.

[6]夏丁超,吕品,杜朋,等.综掘工作面风幕阻尘效果影响因素研究[J].工矿自动化,2024,50(1):72-79.

[7]肖栋,彭苏萍,李学臣,等.基于B-GFP荧光菌的煤层注水扩散的空间特征及隙网渗流规律的生物示踪研究[J].煤炭学报,2025,50(6):3085-3099.

[8]母军,米建强.综掘工作面磁化微泡沫降尘技术研究[J].煤炭技术,2024,43(10):190-193.

[9]姬周飞,赵吉玉.综采掘工作面降尘喷嘴雾化特性试验及应用效果分析[J].能源与环保,2024,46(6):273-279.

[10]徐丹丹,邱进伟.磁化对表面活性剂性能影响及降尘效果研究[J].煤炭工程,2023,55(9):134-139.

[11]张伟.陕北矿区大采高工作面割煤作业粉尘运移分布特征研究[D].淮南:安徽理工大学,2024.

[12]王建国,王博兰,韩敏.综掘工作面呼吸性粉尘运移规律数值模拟[J].煤矿安全,2025,56(6):71-78.

[13]李刚,姜伯洋,胡方强,等.基于矿井风流运动特征的逸散粉尘喷雾除尘研究[J].矿业安全与环保,2025,52(3):39-46,55.

[14]李辉.马脊梁矿综放工作面多源粉尘融合运移及其分布规律研究[D].太原:太原理工大学,2020.

[15]郭玉峰,郝永江,李云龙,等.综放工作面转载破碎粉尘扩散运移规律分析[J].煤炭工程,2022,54(2):73-77.

[16]郝永江,郭玉峰,郭伟强,等.综放工作面转载破碎点粉尘分布特征研究[J].安全与环境学报,2021,21(2):562-569.

[17]郝永江,折瀚东,赵振保.井下转载破碎点粉尘分布特征及降尘系统研究[J].煤炭工程,2024,56(7):143-150.

[18]王海凤,刘晴,郝永江,等.综放工作面转载破碎点PM5及PM10粉尘分布规律[J].安全与环境学报,2023,23(4):1139-1146..

基本信息:

DOI:10.13301/j.cnki.ct.2026.01.003

中图分类号:TD714

引用信息:

[1]王治栋,邱进伟.综放工作面“截—移—放”工序多源煤尘扩散运移规律及分布特征研究[J].煤炭技术,2026,45(01):23-30.DOI:10.13301/j.cnki.ct.2026.01.003.

基金信息:

地球深部探测与矿产资源勘查国家科技重大专项(2024ZD1004104); 国家自然科学基金资助项目(52474170)

检 索 高级检索

引用

GB/T 7714-2015 格式引文
MLA格式引文
APA格式引文