综掘工作面控风除尘技术数值模拟研究及应用

发布时间：2021-04-15 22:57

　　以东城煤矿综掘工作面为研究对象,根据现场条件建立了几何模型,通过FLUENT对东城煤矿控风除尘系统的关键参数进行了数值模拟研究,分别对不同控风装置出口风量和供风风筒迎头出口风量比,以及布置不同组数控风装置条件下的工作面控尘效果进行模拟研究,得到了最佳的控风装置技术参数,并进行了现场应用。结果表明:当工作面控风装置出口风量和供风风筒迎头出口风量比为5∶1,工作面布置2组控风装置时,工作面控尘效果最佳,掘进机司机处的实测粉尘浓度由1 590 mg/m³降低到220 mg/m³,降尘效率达到了85%以上,取得了较好的降尘效果。 

【文章来源】：煤矿安全. 2020,51(06)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

控风装置示意图

综掘巷道中含气体的运动可视为不可压缩流体在重力场作用下的稳流运动，控风装置风流流线示意图如图2。供风风筒中的风流通过控风装置，一部分通过控风装置流向工作面迎头，另一部分通过控风装置侧面出风口流出，并在巷道内做螺旋运动。对于巷道断面上任意一位体积为V1、V2的含尘气体，由流体力学中伯努利方程可知：

综掘工作面控风除尘技术是在长压短抽通风方式的基础上，通过安装在供风风筒上的控风装置，将风筒中的风流分为2部分，一部分沿着风筒径向，一部分延风筒切向流出，在巷道空间内形成旋流，对巷道前方的粉尘进行控制[12]。综掘工作面控风除尘技术示意图如图3。综掘机上安装有抽尘罩，通过负压风筒与工作面后方的除尘器连接，工作面前方的粉尘在控风装置产生的旋流和除尘器负压的共同作用下聚积在工作面前方，除尘器将工作面前方的含尘气流进行处理后排入巷道中[13]。在此过程中，由于综掘工作面长压短抽通风系统的抽压比基本保持稳定，因此控尘装置的参数设置会直接影响控尘效果，同时也会影响工作面的粉尘治理效果[14]。为此通过对不同控风装置出口风量和供风风筒迎头出口风量比及工作面布置不同组数控风装置的条件下的工作面控尘效果进行模拟研究，得出适合控尘效果最佳的技术参数并进行现场应用。


本文编号：3140244