综掘工作面粉尘运移与沉积的气固两相流模拟

发布时间：2017-11-23 14:35

  本文关键词：综掘工作面粉尘运移与沉积的气固两相流模拟

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【摘要】：掘进工作面是矿井两大产尘地点之一,特别是综掘工作面因掘进速度快、通风风量大、机械设备多等原因,使得粉尘污染更为严重。本文综合运用现场实测、理论分析和数值模拟的方法对综掘工作面粉尘运移和沉积规律进行了研究。首先在山西潞安集团余吾矿N2103胶带顺槽综掘工作面进行了粉尘采样,测试了粉尘分散度,拟合了粉尘分散度的Rosin-Rammler分布函数,为后文数值模拟提供了计算参数。此外测定了粉尘浓度,为后文模拟结果的有效性提供了验证。对RANS方法进行了描述,通过比较,选择了适合本文模拟的连续相方程。对于粉尘运移的计算采用离散相模型,对粉尘的受力及粉尘的湍流扩散进行了分析,介绍了粉尘沉积规律的数学模型。本文采用商业CFD软件FLUENT对粉尘运移规律进行稳态解算。根据余吾矿N2103综掘工作面实际布局,建立了高仿真度的综掘工作面几何模型,考虑了综掘机、运煤胶带等通风障碍物的影响。得到了风流场及粉尘浓度场的分布规律,提出改善通风布局或增加辅助除尘设施的方法改善作业环境。最后通过改变通风量,得到了不同方案条件下综掘工作面沿程粉尘颗粒数量变化、粒径分布及沉积规律。提出沿程粉尘颗粒数量变化符合幂指数变化规律;得到了粉尘在不同壁面沉积的难易程度;粉尘最易沉积的地点为距迎头0~20 m。
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD714.4

【参考文献】

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本文编号：1218747