长压短抽全岩综掘面通风除尘的数值模拟与实践研究

发布时间：2017-05-24 13:18

  本文关键词：长压短抽全岩综掘面通风除尘的数值模拟与实践研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：作为煤矿井下的主要灾害之一，粉尘能引发尘肺病和煤尘爆炸，其在全岩综掘面的致病性尤其突出。综掘面岩尘的浓度高、呼吸性粉尘比重大、游离二氧化硅含量高，对矿工身体危害极为严重。本文结合东欢坨矿-690南翼运输大巷的实际情况，运用CFD模拟技术对不同通风条件下全岩综掘面的粉尘运移规律及除尘效果进行分析，并在现场开展泡沫与除尘风机联合降尘实践。 总结得出了不同通风条件下全岩综掘面粉尘运移规律：在掘割开始若干分钟内粉尘分布达不到稳定状态；在压抽比同为1.25的情况下，掘进巷道前部沿巷道回风侧-掘进机上部-巷道压风侧一线存在循环风流，吸风筒布置于巷道中部会增强循环风流，而吸风筒布置于巷道回风侧可减弱循环风流，减少流经司机处的粉尘；在压抽比为0.8的情况下，吸风量大于压风量，除尘风机出风口之前的巷道内总体风流趋势为向掘进面流动，使得本该向掘进巷道后部扩散的粉尘在更强的循环风流作用下长时间聚集于前部巷道，掘进面的工作条件变差。 模拟结果显示：除尘风机吸风筒布置于巷道回风侧条件下的除尘效果优于布置于巷道中部条件下的除尘效果，除尘效果随吸风筒出口与掘进断面距离L增加而下降，吸风口距掘进断面2m时除尘效果最优，掘割60s后巷道前部粉尘浓度可由1150mg/m3降至365mg/m3，降幅达68%，总体除尘效率可达到75.88%。在-690水平南翼轨道大巷掘进工作面构建了泡沫与除尘风机联合降尘系统，除尘效果良好：在司机侧，泡沫与除尘风机联合降尘时全尘及呼吸性粉尘浓度分别为265.3mg/m3和118.6mg/m3，降尘效率分别为75.38%和79.34%，实测降尘效果与模拟中相应算例吻合良好，验证了数值模拟的可信度。 研究成果实现了粉尘运移过程的可视化，，深化了不同通风方式对风流场、粉尘运移及除尘效率影响的认识，对全岩综掘面粉尘防治措施的合理制定具有积极意义。
【关键词】：综掘面 CFD模拟 非稳态 除尘风机
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD714.4
【目录】：

• 论文审阅认定书3-4
• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 图清单11-14
• 表清单14-16
• 变量注释表16-17
• 1 绪论17-27
• 1.1 选题背景及意义17-18
• 1.2 国内外研究现状18-26
• 1.3 研究目标及内容26-27
• 2 掘进巷道模型建立与模拟设定27-40
• 2.1 气体-粉尘运动的描述方法27-30
• 2.2 模型建立与网格划分30-35
• 2.3 参数设定35-36
• 2.4 稳态与非稳态模拟适用性分析36-39
• 2.5 本章小结39-40
• 3 综掘面除尘风筒布置方案对比分析40-60
• 3.1 不同风筒位置条件下风流场分析41-44
• 3.2 不同风筒位置条件下粉尘运移过程分析44-46
• 3.3 不同风筒位置条件下除尘效果分析46-55
• 3.4 不同压抽比条件下粉尘运移过程及除尘效果分析55-59
• 3.5 本章小结59-60
• 4 泡沫与除尘风机联合降尘方案设计与实践60-68
• 4.1 东欢坨-690 南翼运输大巷掘进面概况60-61
• 4.2 东欢坨-690 南翼运输大巷掘进工作面粉尘治理现状61-62
• 4.3 泡沫与除尘风机联合降尘技术的现场实施62-64
• 4.4 应用效果分析64-67
• 4.5 本章小结67-68
• 5 主要结论、创新点及展望68-70
• 5.1 主要结论68-69
• 5.2 创新点69
• 5.3 未来研究工作展望69-70
• 参考文献70-73
• 作者简历73-75
• 学位论文数据集75

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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  本文关键词：长压短抽全岩综掘面通风除尘的数值模拟与实践研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：390908