金属矿采空区管流场流一体化研究

发布时间：2020-05-11 10:15

【摘要】：在矿井通风中,将风流在巷道中的流动称为管流,将采空区内部的风流流动称为场流。由于矿井的生产巷道部分或全部与采空区相邻,采空区和与之相邻的巷道之间不可避免地存在着漏风联系。此外,在部分金属矿山中,往往存在着地表裂隙与采空区之间、采空区与采空区之间漏风现象。而现行通风系统仿真大多都忽略了从巷道漏入采空区的风量,以及采空区与采空区之间的联系等情况,导致解算结果与测试结果存在较大误差,直接影响着日常通风管理以及通风系统优化调整。本文针对排山楼金矿采空区的多源多汇问题,将其采空区做近似简化处理,通过矿井通风仿真系统(MVSS)建立了矿井通风管流场流一体化理论模型,对排山楼金矿通风系统的管流场流进行一体化解算研究。以250和275中段间内部漏风为例,利用OpenFOAM软件对其流场进行模拟,进而确定出采空区场流虚拟分支的风阻。通过排山楼金矿通风仿真系统(PSLK MVSS)建立管流场流一体化仿真模型,并将模拟结果与实测结果进行对比,经比对分析可得模拟误差在5%以内,满足目前现场的工程需求。同时,对排山楼管流场流一体化模拟进行工业实验,分别测试副井175m、150m、125m主巷风门开闭几种情况,通过对模拟结果和实测结果对比可得,模拟误差在5%以内,验证了排山楼金矿管流场流一体化模拟系统的可靠性与稳定性,通过建立排山楼金矿管流场流一体化模型,提高了解算结果的准确度,为排山楼金矿通风系统优化提供理论支撑。
【图文】：

技术路线图

图 2.1 穆迪图Figure 2.1 moody diagram经验公式和穆迪图适用于各种工业管道中的液体流动。新的工业管道内壁见上页表。时，，如果给定管道流量求压头损失，可以按如下步骤进行计算。，进行水力试验，获得管道内壁的有效粗糙度，进而得到雷诺数，而摩擦查图（穆迪图）得到，然后用 Darcy-Weisbach 公式算出压头损失。由于尚粗糙度的满意方法，对粗糙管的摩擦系数的知识也不完善，这样的计算误能量损失称为局部能量损失，引起该损失的原因众多，例如：管道的截面通过调节阀门改变了管内流体流动速度，管道的方向发生了改变，或者在道分叉等等。在工程计算中，这些损失不是重点，可以通过等效长度 L0来。
【学位授予单位】：辽宁工程技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TD724

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 汤其建;;风丸软件在通风网络解算中的应用[J];安全;2015年07期

2 陈存杨;朱勇兵;陈崇成;王巍;巫建伟;;基于OpenFOAM的城市街区毒气扩散模拟[J];环境科学研究;2015年05期

3 孙凯;张笑颜;李哲煜;杜爽;;场流分离的发展及在环境领域中的应用[J];哈尔滨工业大学学报;2015年06期

4 钟德云;王李管;毕林;王晋淼;朱忠华;;基于回路风量法的复杂矿井通风网络解算算法[J];煤炭学报;2015年02期

5 吴顺川;高艳华;高永涛;李永兵;程爱平;;等效节理岩体表征单元体研究[J];中国矿业大学学报;2014年06期

6 周西华;郭梁辉;孟乐;;易自燃煤层综放工作面采空区自然发火防治数值模拟[J];中国地质灾害与防治学报;2012年01期

7 鹿存荣;杨胜强;郭晓宇;李伟;;采空区渗流特性分析及其流场数值模拟预测[J];煤炭科学技术;2011年09期

8 王国焘;罗周全;刘晓明;朱青凌;;金属矿采空区三维探测及可视化建模与应用[J];中国地质灾害与防治学报;2010年01期

9 李孙伟;;OpenFOAM模拟风洞边界层风场[J];山西建筑;2008年23期

10 谢金亮;;管流与场流一体化在矿井通风系统中的应用[J];矿业快报;2008年07期

本文编号：2658303