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1、近十年来在煤矿粉尘的新进展李艳强，秦岳平，杨肖滨，田亮资源与安全工程学院，中国矿业大学（北京），北京100083，中国摘要煤矿粉尘是煤矿五大灾害，导致了巨大的损失。为了系统研究近十年来在煤矿粉尘的研究新进展，供应在煤矿粉尘的进一步研究，教学效果，我们对2001-2010相关的EI文献进行了搜索。对这些文献进行了详细的分析和统计。统计分析结果表明：研究文献逐年增多，特别是在2008，2009，2010；中国是最丰富的国家，就业率也增大，超过50%。研究方向主要集中在粉尘性质，法学研究，灰尘爆炸等，研究了煤矿粉尘的问题，中国煤尘病的发病率与总人数相对较高，与发达国家有一定的差距。最后的结论，提出了
2、煤矿粉尘的研究是长期而艰巨的工作。2011由Elsevier公司出版。中国科学院安全科学与技术负责选择或同行评审，中国矿业大学（北京），麦吉尔关键词：煤矿粉尘；粉尘特性；数值模拟；除尘1论文简介煤矿粉尘是煤矿五大灾害。高浓度粉尘量大是在采矿和其他过程产生的，近年来，粉尘浓度的增加和随着机械化和现代化，提高掘进工作面，高产，高效低耗的现代采矿技术，其中生产粉尘远远超过传统的方式。采煤机负载中采矿和压碎，加载驱动面是尘源的主要来源。其次，是转印机及输送机 1 转运点的粉尘浓度。综放工作面通常达到3000mgm3，粉尘浓度完全机械化掘进工作面达500mgm3，呼吸性粉尘的含量差不多能达到总量灰尘的2
3、0%，据统计，在煤矿尘肺的数量已经超过了200000，将近占我国所有职业尘肺的一半 2 。灰尘也损伤机电设备，除尘的研究对煤矿安全生产也很重要 3 。为了系统地研究近十年在煤矿粉尘的研究进展，我们用美国EI索引进行搜索在2001-2010年相关文献的主题词：“煤尘”，来进行系统的分析和研究这些文献。2近十年来煤矿粉尘的文献搜索结果通过搜索了大约1703的文献，对这些文献进行分类统计，图1-3是得到统计结果，特点如下：1）在2001到2010的十年里，煤矿粉尘的研究完全保持增加，与以前的文献相比2008，2009，2010增长最多，如图所示。2）从国家的文献发表来看，它显示如图2所示，中国最多，
4、美国，俄罗斯，德国等其次。这些国家的煤炭科学技术在世界上有很高的水平。3）从图3可以表明，中国的总文献的比例从10%增加至在十年的60%，交付的文献和比例的总和每年都在不断增加，在新世纪，中国在经济和科学技术也得到了飞速的发展，以人为本，强调促进人的健康和安全，研究煤矿粉尘的方法和条件有了很大的改进和提高，促进煤矿粉尘的研究。文献数量年份图1 文献发表的时间分布文献数量国家图2 文献发表的国家比例（%）年份图3 中国文献的比例交付3煤矿粉尘的研究方向通过详细分析这些文献，煤矿粉尘的研究方向可总结如下：1）粉尘特性研究刘坚等人用罗森Rammler分布函数分析的尘埃粒子的粒径分布数据在进气道，传输
5、点，工作面的支持，在支持的基础上进行适当的除尘4。杨晶讨论了粒径和表示方法，用winner3001激光粒度测试仪计算分形维数的灰尘，在湿参数的基础上，建立了一个动态的液体润湿煤尘湿特性模型。 5 。史提芬J用.工业统计分析方法研究了从烟煤产生粉尘的特性，尤其是可吸入大小的尘埃。赵恩彪通过充电方法开发了一个一致的煤粉尘测量传感器 6 。吴超描述了一种新的粉尘湿润剂的测定方法性能的改进，研究了硫酸钠的添加对煤尘的润湿性的阴离子表面活性剂 7 。2）粉尘法研究赵镇宝对采煤机产生的粉尘扩散运移和缓解削减的法律，结束了质量浓度法的顺风或逆风 8 。王鹏飞在传统的面部模型中建立了一个可吸入粉尘的浓度分布的
6、数学模型。周刚等人 9 基于同位网格的SIMPLE算法，数值模拟中的粉尘浓度的综采综放工作面，应用数值模拟软件FLUENT模拟了粉尘综放工作面浓度，综掘工作面压nearabsorption的开挖面综通风和综采工作面。马云洞进行了弥漫性调控与转载点粉尘中应用的数值模拟 10 。3）粉尘爆炸研究粉尘爆炸是如煤矿瓦斯爆炸属性的重大灾害事故，导致严重的损失和结果。基于以前的粉尘爆炸模型，建立了广泛的粒度分布与数值模拟的粉尘爆炸模型。刘青明 11 在实验室研究了气体速度，超压，粉尘爆炸的最低浓度。cashdollar。肯尼思L.，等人发现postexplosion不燃性含量总是一样高，或高于最初的不燃性
7、含量。李润芝开发了物理模型和数学模型来描述踢和爆炸中由于沉积煤尘瓦斯爆炸的过程，利用FLUENT软件进行数值模拟。蔡周权在实验里模拟了在煤矿里漂流，包括测量特征：能量，爆炸冲击波的传播速度和衰减规律，爆炸范围风险等。4）技术及粉尘的防治方法（1）通风除尘其中一个通风的主要目的是把矿山粉尘稀释刀安全浓度和管道矿山，它是最基本的也是最重要的矿山。谢耀社 12 开发了除尘负压技术，以及相应的装置，有效地在工业试验中去除了灰尘。刘何晴应用空气幕来防止粉尘扩散到采煤机的工作区俯冲机，效率达到72%。齐险峰在通风掘进工作面应用远压近吸，除尘效率明显提升 13 。（2）减少和抑制尘源主要方法是煤层注水，湿式
8、打眼，水封爆破，水炮泥，提高驱动机等。姚锦麟介绍了煤层注水机理，钻井fullmechanized采煤工作面和注射，监测并导致表明粉尘下降快 14 。金龙哲提出添加粘尘棒到孔以提高输注效果，除了开发高效率水封填塞。李晓霍已经在驱动机和粉尘生产之间的关系上做了很多工作，驱动机参数的优化设计在产尘量最小的基础上，减少了20%灰尘。（3）喷雾除尘设计通夏敏等人 15 设计了一套采煤喷雾除尘自动控制系统，用很高的效率降低了粉尘。周刚等人根据理论和实验研究获得最佳的液滴的大小来捕获呼吸性粉尘。马苏平通过进一步的SP射线研究了降尘机理，建立了相应的数学模型，绘制了降尘效率曲线MATLAB，晶粒降尘效率更高，
9、不同粒径的粉尘颗粒具有相关的最佳水雾粒度，选择合适的水压力，从而达到减少粉尘的结果并得到良好的经济效益。（4）其他技术粉尘的化学抑制：许多县研究了化学抑制增加表面灰尘水活性剂。聚丙烯酸钠溶胶吸附剂，ncz-1sticky粉尘，czyns系列表面活性剂的抑尘喷雾，表面活性剂在煤层输液，除尘等高分子发泡剂，他们应用化学抑制粉尘更有效地减少了粉尘，除尘效率比干净的水高达25% 40%。除尘器：美国采取除尘风机，湿式除尘器，小旋风除尘器等设备。英国在掘进巷道和驱动机采用湿式洗涤除尘器和湿式过滤除尘器。德国在挤压转运点和驱动机采用干式布袋除尘器。中国已经开发了湿式纤维除尘，自我刺激的除尘器，干袋式除尘器
10、等。除尘器已广泛应用于掘进工作面。个人保护：个人防护设备，从传统的棉纱口罩，开发了化学纤维过滤材料的自我呼吸防尘口罩，压力空气呼吸过滤空气供给防尘口罩等。4煤矿粉尘的研究的特点及存在问题1）在煤矿粉尘研究的问题和特点（1）研究应用了很多先进的技术和数学方法，使煤粉的研究可靠性和准确性大大提高；（2）研究是安静的综合，涉及各种方向；（3）研究成果已经很好的推广和应用。基于研究成果，被应用到实践中，他们平静了很多矿山，效果显著，有效地控制了煤矿工作环境。2）煤矿粉尘研究中的问题（1）粉尘的理论研究还很不完善。对粉尘的结构和方式，模式伤害，灰尘和动态特征的运动学，尘埃颗粒的作用，流场的研究并不是完全
11、；（2）粉尘危害评价的研究相对较少，粉尘危害评价目标单一，应建立合理的评价指标体系来评价粉尘危害；（3）除尘技术和措施的合理性和适用性需要进一步的研究。很多技术和措施并没有有效地应用于现场，缺乏一定的经济性和实用性，许多矿山买不起，抛弃了他们；（4）中国煤尘病总发病人数是世界上之最，矿山职业病的预防和治疗水平在世界较低。5结论总之，在国外和国内的学者对煤矿粉尘研究了很多，提供理论和实践依据。但也存在许多问题和不足，工作的数量需要用来改进粉尘防治水平。煤矿粉尘是一项长期而艰巨的工作，关系到工人的健康，煤矿的经济效益以及社会效益。致谢作者通过理论研究确认对本文支持有很大的兴趣基金为中央高校资金（2
12、010yz01），并在报上引用。参考文献【1】西芝林，王德明，韩鹏，等。粉尘润湿特性与分形维数的关系。中国兽医学报，2006，31（5）：592-598（中文）【2】李德文。新开发的粉尘防治技术。矿业安全与环保保护，2001，27（1）：10-12（中文）【3】李艳，王福盛，刘小丽，等。综合评价指标的建立及应用研究矿井粉尘系统，中国矿业，2010,19（5）：100-103（中文）【4】刘健，姚海费，金龙哲，等。基于罗森拉姆勒分布函数的粉尘分散度分析。杂志北京科技大学，2010，32（9）：1101-1106（中文）【5】杨晶。对煤尘的润湿性机理研究学位论文。山东科技大学。2004，9（增刊）
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14、网站。安全与环境学报，2006，6（2）：16-18.（中文）【11】何晴，石凉。的空气幕在煤矿粉尘防治中的应用。暖通空调，2002,32（1）：（在107-108中文）【12】谢瑶她，江雪云。负压除尘技术及其应用。中国大学学报煤炭技术，2003，32（5）：567-570（中文）【13】齐西安峰，李济民，方德勇，等。应用到附近的吸收压通风解决综掘工作面防尘问题。煤矿安全，2007，10（增刊）：23-24【14】姚金林，彭丹任，裴小董。研究输液和灰尘的综采工作面打样。杂志科学与技术，湖南大学，2004，19（4）：10-13（中文）【15】通夏敏，康梁东，王虎，等。对煤喷雾除尘自动控制系统的设计面对。煤矿自动化，2010，3（3）：1-3（中国）2
