综采工作面气幕隔尘数值模拟研究
本文选题:呼吸性粉尘 + 气幕隔尘 ; 参考:《西安科技大学》2017年硕士论文
【摘要】:随着煤矿开采信息化、机械化和智能化程度的提高,大量的自动化设备被应用到地质条件简单,煤层稳定的煤矿井下生产中,大型机械化采煤设备的普遍使用,带来了更多的产尘量。为了使井下人员有更加健康的作业环境,本文以黄陵二号煤矿416工作面为研究对象,研究了综采工作面气幕隔尘措施的优化参数,通过气幕机形成空气幕阻隔滚筒处粉尘向人员作业区域的扩散,来确保井下作业人员的身体健康和电子设备的良好运行。通过分析粉尘在综采工作面运移的影响因素,得出呼吸性粉尘主要受到工作面风流和滚筒侧横向风流的影响,采煤机处的粉尘浓度主要受到上风侧滚筒的影响,为综采工作面粉尘运移数值模拟研究提供了理论依据。研究了气幕机隔尘理论,得出气幕机的隔尘效果与其出口宽度、出口风速、出口角度等参数关系密切。要保证气幕机的隔尘效果,需要对其出口宽度、速度、角度等参数进行分析,明确了数值模拟研究气幕机隔尘效果的方向。通过Fluent数值模拟计算,得到工作面风流速度对粉尘运移的影响规律,其中采煤机引起的风流变化对粉尘浓度影响较大,确定了在工作面风速适合的情况下,研究气幕隔尘应以采煤机处粉尘浓度为研究对象。对影响气幕机隔尘效果的三个方面进行了数值模拟研究,对比分析得到针对黄陵二号煤矿416综采工作面的气幕机安装参数:安装位置应为气幕机最前端与上风侧滚筒前沿平齐;气幕机出口的宽度应等于0.04m;气幕机出口风速应等于11m/s;气幕机出口风流应向滚筒侧倾斜5°左右。
[Abstract]:With the development of coal mining information and the improvement of mechanization and intelligence, a large number of automatic equipments have been applied to the underground production of coal mines with simple geological conditions and stable coal seams, and the large-scale mechanized coal mining equipment has been widely used. It brings in more dust production. In order to have a more healthy working environment for underground workers, this paper takes 416 face of Huangling No. 2 Coal Mine as the research object, and studies the optimized parameters of dust isolation measures of gas curtain in fully mechanized coal mining face. In order to ensure the health of underground workers and the good operation of electronic equipment, the air curtain is formed by air curtain to prevent the diffusion of dust from the drum to the personnel working area. By analyzing the influencing factors of dust migration in fully mechanized coal mining face, it is concluded that the respiratory dust is mainly affected by the air flow in the face and the transverse air flow on the drum side, and the dust concentration in the coal mining machine is mainly affected by the upper side roller. It provides a theoretical basis for the numerical simulation of dust migration in fully mechanized mining face. The dust isolation theory of air curtain machine is studied. It is concluded that the dust isolation effect of air curtain machine is closely related to its outlet width, outlet wind speed and outlet angle. In order to ensure the dust isolation effect of the air curtain, it is necessary to analyze its outlet width, velocity and angle, and make clear the direction of numerical simulation to study the dust isolation effect of the air curtain. Through the numerical simulation of Fluent, the influence law of air flow velocity on dust migration is obtained, in which the change of air flow caused by shearer has a great influence on dust concentration, so it is determined that the wind speed is suitable for the working face. The dust concentration in the shearer should be taken as the object of study. The numerical simulation of three aspects affecting the dust isolation effect of the air curtain machine is carried out. The installation parameters of the gas curtain machine for 416 fully mechanized mining face of Huangling No. 2 Coal Mine are obtained by comparison and analysis: the installation position should be flat at the front end of the air curtain machine and the front edge of the windward side drum; The outlet width of the air curtain should be equal to 0.04 m, the wind speed at the outlet of the air curtain should be equal to 11 m / s, and the air flow at the outlet of the air curtain should be inclined to the drum about 5 掳.
【学位授予单位】:西安科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TD714.4
【参考文献】
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,本文编号:1779273
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