扁平硐室型采场空气射流特性实验研究

发布时间：2019-11-03 23:41

【摘要】：随着时代的发展和人民生活水平的日益提升,安全生产也越来越受到人们重视,《十三五规划纲要》重点提出了大力提升整体安全生产水平,遏制生产安全事故,取得职业病危害防治积极进展等目标。矿产资源的地下开采同样面对着型形势、新挑战。随着资源需求的增大,采矿技术的进步,硐室开采空间的规模大大增加,硐室采场的风流结构发生变化,导致通风困难;现代爆破技术的改进,使得爆破后的产尘量的增加;大型机械作业设备的投入和使用,使得机械设备排放的有毒有害气体增加。因此工人的职业病防治面临着巨大的挑战。空气射流作为一种重要的地下矿山通风、除尘手段,以其简单的通风方式,良好的通风效果在地下矿山硐室中具有很高的使用频率。然而,扁平硐室尺寸与结构较为特殊,尤其是硐室宽度过宽的问题,致使其成为通风的一大难点。本文以云南某非煤矿山地下扁平硐室为原型,通过理论研究和实验相结合的方法,根据空气动力学、通风理论、相似准则、安全学理论、统计学理论等理论,运用相似材料以1:20的比例构造了三维立体扁平硐室实验模型,确定了测量仪器与测量方法并通过预实验考察模型的可靠性及后期实验方案的可行性。实验主要进行了“变风速"、“变尺寸”两种主体实验来进行研究,研究结论包括:①不同风速与不同尺寸下扁平硐室模型的流场分布规律,包括风流的运动规律、硐室模型内的流速云图等内容;②扁平硐室空气射流的时均特性,包括射流的断面流速分布、射流包络线、射流轴线流速沿程变化、最大射流宽度及位置等;③扁平硐室空气射流的紊动特性,如脉动速度、射流断面的紊动强度分布、射流轴线的紊动强度沿程变化、流速分布得偏斜度平坦度等。通过实验研究,为扁平硐室通风提供了数据参考和理论支持,对扁平硐室中工作人员的职业病危害防治有重大意义。
【图文】：

图Ｌｉ技术路线逡逑Ｆｉｇ邋１．１邋ｔｅｃｈｎｉｃａｌ邋ｒｏｕｔｅ逡逑术路线图１．１，具体研究方法如下：逡逑用理论研宄和模型实验相结合的方法，对相似理论进行推导、

起始段逦过渡段Ｉ主体段逡逑图２．２紊动自由射流分区图［４１Ｉ逡逑Ｆｉｇ．邋２．２邋Ｐａｒｔｉｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｔｕｒｂｕｌｅｎｔ邋ｆｒｅｅ邋ｊｅｔ逡逑射流的速度分布规律反应出射流的运动特性。速度分布规律只能通过实验得到。由实逡逑验观测得知，在射流的主体段，各断面的纵向速度分布有明显的相似性。如图２．２所示，逡逑随着距离ｘ的增加，轴线流速％，，逐渐减小，流速分布曲线也趋于平坦。采用无量纲速度逡逑９逡逑
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TD721

【参考文献】

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本文编号：2555352