掘进工作面通风风场及粉尘运移规律研究

发布时间：2017-11-11 09:38

  本文关键词：掘进工作面通风风场及粉尘运移规律研究

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【摘要】：近年来,职业病问题引起了社会广泛关注,其中尘肺病感染的问题尤为突出。预防尘肺病的发生,最有效的措施就是控制粉尘源,防治粉尘在作业区扩散,同时将粉尘排出作业区。掘进工作面是煤矿井下粉尘污染最严重的区域之一,严重威胁着矿井工作人员的身体健康。通过CFD数值模拟可以准确掌握掘进巷道风流流场分布规律,从而掌控巷道内粉尘分布情况,这对煤矿通风除尘具有重要的理论和实际意义。本论文基于射流理论和计算流体动力学理论,以重庆合川煤矿掘进巷道通风系统为背景,采用数值模拟、室内物理实验和工程实测相结合的方法,研究了掘进工作面通风风场及粉尘运移规律:(1)在理论分析的基础上,结合矿井实际掘进工作面,采用FLUENT软件建立掘进巷道采用不同通风方式的数学模型和几何模型,选用RNG k-ε模型对掘进工作面通风风场进行数值模拟研究,对比分析了压入式与混合式通风风场情况,并在风场数值模拟的基础上,研究了不同通风风况参数条件下的粉尘运移规律。(2)长压短抽混合式通风时,抽风风流破坏了掘工作面附近的涡旋作用,粉尘扩散较为完全;由于强大的抽风作用,抽风风筒口位置的粉尘较为集中,而部分未被吸入风筒的粉尘则贴附于抽风风筒运动。(3)针对合川煤矿8107掘进工作面,数值模拟得出,最佳压、抽风筒口位置为Lc=3m,Ly=14m;最佳抽风风速为20m/s。(4)基于相似原理建立了巷道物理模型,针对数值模拟中得到的合理参数进行了实验验证,结论与数值模拟基本吻合。(5)对数值模拟和物理实验分析结论进行了工程验证,结果表明研究成果能有效地降低掘进工作面粉尘浓度。
【学位授予单位】：西南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD724;TD714.2

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本文编号：1170856