煤体潮湿按捺粉尘机理剖析

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  由煤体的结构特性剖析知,与岩石比较煤体是由孔隙、裂隙及节理等扑朔迷离结构的非均质不接连体,煤内部含有更为丰厚的孔裂隙结构,这些孔裂隙结构生成进程中孔裂隙内部存有原生矿物、煤屑,孔裂隙外表会附着着粉尘,这些粉尘被称为“原生粉尘”,往往孔裂隙越发育,原生粉尘越多。这部分粉尘在煤炭挖掘进程中,在采掘机械的搅动和风流的扰动下,会构成飞扬的粉尘污染作业环境这是采掘活动产尘大多数来自之一。

  此外,采煤机割煤作业进程中,采掘机械截齿触摸揉捏煤体外表,在触摸部分构成较高压应力并向煤体内部传递。煤是一种脆性资料,跟着承受压应力的增大会发生变形损坏,构成压碎区。采掘机械截割齿侵入初期压碎区体积较小,这部分现已破碎的煤体随截齿的移动被继续紧缩、积储能量,然后构成高密度粉化核。高密度粉化核可以将能量及应力传递至周围煤体,导致周围煤体的破碎、粉化,粉化核体积扩展。跟着煤体败落构成新的与空气触摸的自由面,粉化核的应力束缚免除,集合的能量被忽然开释,粉化核被抛出,粉化核内的粉尘在气流的扰动下,飞扬分散于空气之中,这是采掘活动中最首要的粉尘来历。

  煤层灌水经过钻孔将水经过必定的压力输送到煤体的孔隙、裂隙及节理中,此刻一部分水经过吸附作用进入更纤细的孔隙中,而剩下的水则贮存在这些空间内。此进程中,水分经过吸附或许粘结作用存在于煤体孔隙、裂隙外表,潮湿存在于孔隙、裂隙中的原生粉尘,原生粉尘在潮湿作用下发生粘结和增重,失掉飞扬才能,这是煤体潮湿粉尘削减的根本原因之一。往往水分含量越高,煤体潮湿作用越好,原生粉尘削减起伏越大。

  煤层灌水除了可以削减煤中存在的原生粉尘外,还可以削减挖掘进程中的产尘。这首要是因为煤体吸水后煤体内部结构发生显着的改动,煤体的微观结构的改动导致力学性质发生改动,煤体吸水后强度和脆性下降,塑性添加,煤体强度及对外加能量的贮存才能下降,煤体更简单被损坏,然后也就导致了采掘机械作业进程中煤体高密度粉化核的减小,由此削减破碎进程中的粉尘发生。

  除潮湿原生粉尘和减小破碎进程中的高密度粉化核外,煤层灌水关于粉尘发生的按捺作用还体现在其破碎进程中的潮湿作用。由煤层灌水液体活动与潮湿进程剖析可知,跟着灌水压力的增大,水不断进入煤体内部,并在煤体内部的裂隙通道内停留,煤层的贮水包含非弹性贮水和弹性贮水两种状况。煤炭挖掘的进程中煤体遭到揉捏破碎,破碎进程中贮存在裂隙及节理中的水分与煤体充沛搅动混合,对破碎的煤炭进行潮湿并对纤细的粉尘颗粒进行粘结和潮湿增重,由此削减挖掘进程中粉尘发生及飞扬。

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  [1]郑磊.难灌水煤层水力逾裂增渗潮湿抑尘机理与工程使用[D].重庆大学,2022.