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机械化矿山空气幕应用与研究

发布时间:2018-03-01 09:16

  本文关键词: 空气幕 通风系统稳定性 数值模拟 引射风流 出处:《江西理工大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:矿用空气幕作为一种新型硐室型风流调控技术,已广泛应用于我国大中型机械化矿山,拟解决地下通风过程中进风不足、风流短路等通风难题。然而,现有的理论研究与工程实践表明,空气幕引射风流对系统解决盘区中段及多分段的风流调节问题尚有局限。基于这一观点,本论文以安徽某铜矿山和贵州某磷矿为例,采用现场实测、Fluent软件数值模拟与理论研究相结合的综合手段,阐明了影响通风系统稳定性的三大主要因素,研究得出空气幕在单巷道、盘区中段及多分段条件下风流流场特性,揭示了空气幕在复杂作业条件下的流动机制。主要结论如下:(1)在单条巷道中,改变空气幕风机功率可以实现对巷道风流的增阻、引射、隔断。(2)单台空气幕作业和多台空气幕联合作业对其他未安装空气幕的巷道或分段的进风有抑制作用,并量化了空气幕对盘区中段或分段风流流场影响程度。(3)在通风困难的穿脉或分段,安装空气幕后,矿山通风效果明显改善,增幅达到20%以上。(4)揭示了空气幕位置、风机功率变化对盘区风流流场的影响规律,并得出多巷道多台空气幕联合作业最佳布置位置和最佳风机功率组合。(5)引射型空气幕对解决盘区中段风流短路问题作用有限,即使在盘区三条巷道同时安装空气幕,短路风流风量降幅也仅有29.8%,短路风量依旧超过盘区总进风量的1/3。(6)运用Fluent软件,设计了三种调节风流的方案,对安徽某铜矿1#盘区中段风流进行模拟分析,根据模拟计算结果,选出最优方案。研究表明:采用引射型空气幕与增阻型空气幕联合作业后,盘区短路风流量降幅达50%,各巷道进风量对比现状增加了10%以上。
[Abstract]:As a new type of chamber air flow control technology, mine air curtain has been widely used in large and medium-sized mechanized mines in China. It is intended to solve the ventilation problems such as insufficient air intake and short circuit of air flow during underground ventilation. The existing theoretical research and engineering practice show that the air curtain ejection air flow is still limited to solve the problem of regulating the air flow in the middle section and multi-section of the disk area. Based on this viewpoint, this paper takes a copper mine in Anhui and a phosphate mine in Guizhou as an example. By means of the combination of numerical simulation and theoretical study of fluent software, three main factors affecting the stability of ventilation system are expounded, and the characteristics of air-flow field of air curtain in single roadway, middle section of disc area and multi-section condition are obtained. The flow mechanism of air curtain under complex working conditions is revealed. The main conclusions are as follows: 1) in a single tunnel, changing the power of air curtain fan can increase the resistance and ejection to the wind flow in the tunnel. Partition. 2) the combined operation of single air curtain and multiple air curtain has the effect of inhibiting the entry wind of other roadways or sections without air curtain. The influence degree of air curtain on the air flow field in the middle section or section of the disk area is quantified. 3) when the ventilation is difficult to penetrate the vein or section, the ventilation effect of mine is improved obviously, the increase is more than 20%) the position of the air curtain is revealed. The influence of fan power change on the air flow field in the disk area is studied. The results show that the best arrangement position of multi-tunnel and multi-air curtain combined operation and the best fan power combination. 5) the ejection air curtain has limited effect on solving the short circuit problem of air flow in the middle section of the disk area. Even if the air curtain is installed simultaneously in the three roadways in the disk area, the air volume of the short-circuit air flow is reduced by only 29.8.The short-circuit air volume is still more than one third of the total air intake in the disk area.) using Fluent software, three schemes for regulating the air flow have been designed. The air flow in the middle section of an 1# area of a copper mine in Anhui Province is simulated and analyzed. According to the results of the simulation calculation, the optimal scheme is selected. The results show that the ejector air curtain is combined with the resistive air curtain after the combined operation of the ejector air curtain and the resistive air curtain. The short-circuit air flow in the disk area decreased by 50 and the air volume of each roadway increased by more than 10%.
【学位授予单位】:江西理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TD724

【参考文献】

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本文编号:1551307

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