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凉水井矿综采面粉尘运移规律数值模拟研究

发布时间:2018-12-11 22:25
【摘要】:煤矿粉尘不仅影响煤矿的经济效益,而且危害煤矿工人的身心健康。煤矿各工作面产尘最大的场所是煤矿综采面。本文以凉水井矿42112综采工作面为研究对象,主要针对采煤机上下滚筒,液压支架和转载点。运用FLUENT数值模拟方法对其风流分布规律及风流—粉尘运移规律进行研究,并结合现场实测数据,按不同工序模拟出的粉尘规律提出针对性的降尘措施。本论文的研究成果主要有以下几个方面:(1)通过FLUENT数值模拟得出了综采工作面风流分布的规律,即风速由于液压支架的阻挡,在液压支架处风速变小,在采煤机处由于扰流作用风速变大。(2)把综采工作面的粉尘产生的来源细分为三个部分单独进行研究,得出了三个产尘源都开时综采面的粉尘运动规律和粉尘浓度的分布规律,即粉尘从产尘源开始沿程不断沉降,大部分粉尘被工作面和底板捕集,少部分粉尘随风流扩散到人行道空间,并被排出工作面。(3)得出了采煤机单独产尘时,风流—粉尘运移规律,从机道向人行道,粉尘浓度由大变小。上滚筒割煤产生粉尘会运移到人行道,下滚筒产生粉尘不会运移到人行道。(4)得出了液压支架单独产尘时,风流—粉尘运移规律,粉尘浓度沿程变小,在液压支架下风向10m-20m粉尘浓度影响呼吸带,往后多数沉降于底板。(5)得出了转载点单独产尘时,风流—粉尘运移规律。由于风流的扰动,粉尘浓度先增大后减小,在转载点后15m左右粉尘浓度达到最大。结合研究成果,提出了利用旋流负压除尘风机进行回采工作面降尘的方式,研究结果对现场具有现实的指导意义。
[Abstract]:Coal dust not only affects the economic benefits of coal mines, but also endangers the physical and mental health of coal miners. The most dust-producing place in every coal face is the fully mechanized coal face. This paper takes 42112 fully mechanized face of Liangshui Coal Mine as the research object, mainly aiming at the top and bottom drum, hydraulic support and transfer point of coal mining machine. The FLUENT numerical simulation method is used to study the law of air flow distribution and air-flow dust migration. Combined with the field measured data, the dust reduction measures are put forward according to the dust law simulated in different working procedures. The main research results of this paper are as follows: (1) through FLUENT numerical simulation, the law of wind flow distribution in fully mechanized mining face is obtained, that is, wind speed becomes smaller in hydraulic support because of the obstruction of hydraulic support. In the coal mining machine, the wind speed increases due to disturbance. (2) the source of dust produced in fully mechanized coal mining face is subdivided into three parts. The dust movement law and dust concentration distribution law of fully mechanized coal face are obtained when the three dust sources are open, that is, the dust is continuously deposited along the process from the dust production source, and most of the dust is captured by the working face and the bottom plate. A small part of dust diffuses into the sidewalk space with the wind flow and is discharged from the working face. (3) when coal miner produces dust separately, the law of air-flow and dust migration is obtained, and the dust concentration changes from large to small from the machine road to the sidewalk. The dust produced by coal cutting in the upper drum will move to the sidewalk, but the dust produced by the lower drum will not move to the sidewalk. (4) when the hydraulic support produces dust alone, the law of air-dust migration is obtained, and the dust concentration decreases along the path. The concentration of 10m-20m dust under the hydraulic support affects the breathing zone and most of the dust deposited on the floor. (5) the law of air-flow and dust migration is obtained when the dust is produced separately at the transfer point. Due to the disturbance of the air flow, the dust concentration first increases and then decreases, and the dust concentration reaches the maximum about 15 m after the transfer point. Combined with the research results, the method of dust reduction in mining face by using swirl negative pressure dust removing fan is put forward, and the research result has practical guiding significance to the field.
【学位授予单位】:西安科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TD714.2

【参考文献】

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本文编号:2373328

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