煤矿三维可视化粉尘污染扩散规律研究

发布时间：2021-02-20 04:53

　　弄清煤矿井下粉尘扩散及影响范围对改善井下工人作业环境和提高矿井抗灾能力具有重要意义。文章以东荣三矿三维可视化通风系统为基础,建立粉尘扩散模型,以采煤工作面、掘进工作面等主要产尘点为研究对象,模拟了井下粉尘污染物的扩散规律。结果表明:粉尘扩散路线与其产尘点风流的回风路线一致;采煤工作面产尘经2 250 s到达东三采区回风总排,掘进工作面产生粉尘在串联风路影响下于2 000 s时在北部采区轨道大巷汇合;粉尘扩散速率与粉尘浓度无关,但产尘点粉尘浓度会影响其回风侧串联巷道的浓度峰值;当风路有串联现象时,串联工作面的空气质量无法保证,粉尘浓度会显著增加;粉尘爆炸物的扩散系数受风量直接影响,井下多地爆炸,爆炸物扩散存在时间间隔。 

【文章来源】：煤. 2020,29(10)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

东三14层三片备面浓度对比

粉尘(煤尘)浓度过高还有爆炸的危险,且爆炸的破坏力远大于可燃气体和液体蒸汽。为研究爆炸产生的爆炸污染物(主要为CO)的影响范围,分别以井下浮尘浓度基数相对较高,容易受爆炸、爆破、振动冲击而造成大量落尘飞扬的采煤面回风巷和回风总巷为例。井下煤尘爆炸浓度范围为45～2 000 g/m3,根据东荣三矿实际情况选择100 g/m3的煤尘浓度为发生爆炸时浓度,则东三16层二片胶带道的爆炸物数量设为537 kg,东三采区回风总排爆炸物数量设为1 249 kg。二者区别之处在于风量的大小不同,而风量会直接影响爆炸污染物的扩散系数,采煤面回风巷较短、空间相对密闭,扩散系数为中低速,设为3,初始稀释浓度为体积分数648.75 mg/m3;采区总回连接多个巷道及排风井,流通情况较好,扩散系数为高速设为7,初始稀释浓度为8 520 mg/m3。通过在东三采区靠近回风井的位置设置监视器,研究同一条回风路线上不同两地发生爆炸时爆炸污染物的扩散影响,如图7所示,东三采区回风总排单独发生爆炸时的污染物浓度几乎与两地同时发生爆炸的爆炸污染物浓度曲线在第一个波峰完全重合,在1 000 s过后趋近于0,在当两地同时发生爆炸的情况下,距离监视器最近的东三采区回风总排的污染物浓度迅速增大,在通风作用下爆炸污染物750 s左右即被吹散,东三16层二片胶带道产生的爆炸污染物在经1 350 s后到达监视器的位置。由此可知,影响爆炸污染物扩散速率主要取决于巷道种类或性质,同一区域不同地点同时发生爆炸,污染物浓度没有叠加效应,在实际生产中可以利用爆炸物扩散间隔指挥人员有序疏散。4 结 语

图6 串联风路扩散影响

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3042254