煤矿井下抑尘施工效果评价规程

1煤矿井下抑尘施工效果评价规程本文件规定了模拟煤矿井下抑尘剂抑尘施工后抑尘效果评价的术语定义、技术路线、环境及设施要求、资料收集、技术方法、效果评价等。本文件适用于我省煤矿井下采掘、钻探、运输等生产现场喷洒抑尘剂开展抑尘施工后抑尘效果评价。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T212煤的工业分析方法GB474煤样的制备方法GB/T6679固体化工产品采样通则GB/T6680液体化工产品采样通则GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法GB/T28213实验室玻璃仪器培养皿AQ1020-2006煤矿井下粉尘综合防治技术规范MT/T1188-2020综采工作面综合防尘技术规范MT/T1189-2020综掘工作面综合防尘技术规范JB/T12452-2015手持式压缩喷雾器3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1结壳型抑尘剂Crust-typedustsuppressant配置成溶液后喷洒在物体表面，对粉尘颗粒具有粘结作用，能够在粉尘颗粒表面形成一定厚度、强度和韧性的固化层，可以有效固定尘埃，减少扬尘逸散，防治扬尘污染的抑尘产品。3.2捕捉型抑尘剂Capture-typedustsuppressant配置成溶液后以喷雾形式喷洒于空中，能够捕捉空气中的粉尘颗粒，快速湿润粉尘颗粒并使其快速下沉，降低空气中粉尘浓度的抑尘产品。3.32风蚀率winderosionrate风吹蚀后试样的质量占吹蚀前试样质量的百分比。4技术路线4.1取样固体抑尘剂产品取样按照GB/T6679规定的方法进行，液体抑尘剂产品取样按照GB/T6680规定的方法进行。4.2抑尘剂溶液配制按产品说明书配制抑尘剂溶液，在没有注明其要求时，本文件所用试剂和水均指分析纯试剂和GB/T6682中规定的三级水。抑尘剂符合AQ1020-2006中4.3.8的要求，抑尘剂必须保证无毒、不腐蚀、不污染环境，并且不影响煤质。添加抑尘剂后的防尘用水要符合MT/T1188-2020中5.1.5和MT/T1189-2020中4.1.5的要求。4.3煤样及岩样4.3.1煤样、岩样要求可根据委托方测试需要提供试样，也可参考下列样品参数：a)煤样选择气煤和1/3焦煤；b)岩样选择应保证试样中SiO2含量大于50%。4.3.2煤样及岩样制样按照GB474-2008中11.5规定的方法进行样品制备、空气干燥与储存。样品粒径要求D10=15μm±5μm，D50=60μm±10μm，D90=100μm±10μm。4.4测试玻璃皿玻璃皿为圆形，材质为玻璃，底部外径100mm，底部壁厚1.2mm～2mm，玻璃皿高20mm。符合GB/T28213要求。4.5直边刀铝制，长大于150mm，宽大于20mm，厚大于1mm。4.6装盘选用4.3中煤样或岩样，自然堆积于4.4玻璃皿中，堆积高于玻璃皿水平面，用直边刀沿玻璃皿顶部抹顶一次，使玻璃皿表面样品平滑均匀，不得按压样品表面。4.7喷洒抑尘剂4.7.1结壳型抑尘剂性能测试喷洒抑尘剂将4.2配置的抑尘剂溶液以3L/m2的喷洒量均匀喷洒至样品表面。喷洒前准备两个相同的带有高度刻度线的空玻璃皿，其中一个玻璃皿内装盘待喷洒样品，两个玻璃皿紧挨放置在300mm×300mm×200mm长方体透明亚克力板罩（厚度0.5cm，喷瓶对应面开口）中央（图1），按JB/T12452-2015标准要求，使3用塑料材质，容量0.5L手持式压缩喷雾器对亚克力板罩内进行喷雾，通过观察空玻璃皿上高度刻度，确定喷洒在待测样品上的抑尘剂溶液体积。取出待测样品，在（50±2）℃环境条件养护8h。图1抑尘剂溶液喷洒示意图4.7.2捕捉型抑尘剂性能测试喷洒抑尘剂将4.2配置的抑尘剂溶液，选用不锈钢锥形高压雾化喷嘴，喷口直径2mm，水压4MPa，连续喷洒至测试风洞含尘空气中。5环境及设施要求5.1试验环境要求标准实验环境。温度保持在20℃~25℃之间，相对湿度保持在40%～60%之间，保持良好的空气质量及光照条件。5.2风洞试验设备要求5.2.1风蚀率测定风洞试验设备结壳型抑尘剂效果评价试验采用风蚀率测定风洞，截面为300mm×300mm的矩形，长度不小于3m（风洞材质采用亚克力板，厚度5mm），如图1所示，选用轴流式变频风机为风洞提供稳定风流。图1风蚀率测定装置示意图45.2.2降尘效率测定风洞试验设备捕捉型抑尘剂效果评价试验采用喷雾降尘效率测试风洞，截面为直径600mm圆形，长度为12m，风洞材质采用亚克力板，厚度10mm，如图2所示，选用轴流式变频风机为风洞提供稳定风流。测试风洞应符合以下要求：a)前段为匀尘段（0m～6m），发尘装置选用电动喷粉机，喷粉机出口后端200mm距离内均匀布置5块不锈钢蜂窝板（板孔眼直径为5mm）；b)中段为喷淋段（6m～8m），用于布置喷头，连接高压水泵等；c)后段为测尘段（8m～12m），进行粉尘采样，测试粉尘参数。d)防爆风速传感器2台（FST200-206管道式风速传感器）分别布置在喷淋段两端1m位置处。e)喷嘴选用矿用不锈钢锥形高压雾化喷嘴，喷口直径2mm，布置喷淋段上方中央位置处。f)矿用粉尘采样器1台（CCZ-20A），布置在风筒中心且距离喷粉机出口10m位置处的测尘段。图2喷雾除尘效率测定方式示意6评价方法6.1固化层厚度将玻璃皿表面覆盖玻璃板，迅速倒扣于托盘内，用毛刷刷去固化层表面松散样品。用深度游标卡尺测量任意四处固化层厚度，取其平均值作为固化层厚度。6.2风蚀率装盘前，称量空玻璃皿质量w；按4.6和4.7要求装盘、喷洒、养护后，称量装载有试样的玻璃皿质量w1；称重后将玻璃皿放于测试风洞中，确保玻璃皿放置于风洞中部位置且距离进风口2m（按照图1所示）。图1中平均测量断面的平均风速为8.0m/s±0.2m/s,在此条件下吹蚀10min后，称量吹蚀后载有剩余试样的玻璃皿质量w2，根据公式（1）计算风蚀率。采用平行试验方法，取3个相同的试验样品，分别计算3个测试试样的风蚀率，则取3个样品的风蚀率平均值作为该型号样品的风蚀率测定结果。E=100%………………（1）式中：E——风蚀率，用百分数（%）表示；w——玻璃皿的质量，单位为克（g）；5w1——吹蚀前样品和玻璃皿的质量，单位为克（g）；w2——吹蚀后样品和玻璃皿的质量，单位为克（g）。6.3喷雾降尘效率测定6.3.1参数设定电动喷粉机发尘量控制在0.03kg/s±0.001kg/s，喷嘴水压维持在4MPa。由轴流风机提供风速，控制喷雾前后区域风速平均值为8.0m/s±0.5m/s。粉尘采样器流量设定10L/min，进行2min粉尘采样。6.3.2测量喷雾降尘效率喷雾降尘效率根据喷淋前后粉尘浓度的变化来确定。粉尘浓度测定采用滤膜测尘法，实验开始前，将采样器滤膜在50℃的烘干箱中烘干24h，取出在电子天平（精度0.0001g）上进行质量测定，记录质量为m1，而后并装入采样头中。首先开启轴流风机，关注风速测量仪器示数，在风管内部营造稳定的风流环境后，发尘器发尘的同时，开启采样器进行粉尘采集。2min后停止发尘，取出采样器上滤膜进行烘干（50℃的烘干箱中烘干24h）并称重,记录质量为m2。再次，开启轴流风机及喷淋装置，同样在风管内部营造稳定的风流环境后，发尘器发尘的同时，开启采样器进行喷雾降尘后的粉尘采集。2min后停止发尘，取出采样器上滤膜进行烘干（50℃的烘干箱中烘干24h）并称重，测得采用高压喷雾降尘技术措施后的粉尘浓度。采用滤膜法测定粉尘浓度按照公式（2）计算：c=………………（2）式中：c——测定粉尘浓度，单位为毫克每立方（mg/m3m1——采样粉尘前滤膜的质量，单位为毫克（mg）；m2——采样粉尘后滤膜的质量，单位为毫克（mg）；q——采样流量，单位为立方米每小时（m3/h）；t——采样时间，单位为秒（s）。喷雾降尘效率按照公式（3）计算：=100………………（3）式中：η——喷雾降尘效率，用百分数（%）表示；c1——采用高压喷雾降尘技术措施前的粉尘浓度，单位为毫克每立方（mg/m3c2——采用高压喷雾降尘技术措施后的粉尘浓度，单位为毫克每立方（mg/m3）。7资料收集7.1产品出厂使用说明书，包括抑尘剂成分、配比、使用方法、适用条件等信息；7.2产品检验报告；7.3煤矿井下使用的需提供符合煤矿安全的证明。8效果评价68.1抑尘剂分类根据厂家提供抑尘剂配比，使用方法