不同厚度煤层综采工作面粉尘分布规律研究

发布时间：2017-08-17 11:18

  本文关键词：不同厚度煤层综采工作面粉尘分布规律研究

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【摘要】：随着煤矿生产机械化程度的不断提高,采煤工作面的粉尘问题日趋严重。同时随着社会进步和国民经济的发展,人们的劳动保护意识不断增强。对综采工作面防尘降尘技术的研究势在必行。目前综采工作面降尘的主要方法有喷雾降尘及气幕隔尘。这些降尘防尘方法的效果依赖于对工作面粉尘分布规律的掌握。但由于对工作面产尘机理、粉尘截获原理认识不充分,采煤机自带降尘系统的降尘效果并不理想。井下粉尘对煤矿生产影响众多,有效的降尘措施及管理方案对井下安全、高效生产有重要意义。本文通过理论分析了粉尘捕获过程中的影响因素,并利用Fluent软件模拟采煤机在顺、逆风割煤情况下综采工作面粉尘分布和移动规律以及采煤机周围粉尘分布情况,分析粉尘运动规律,分析了滚筒旋转产生的漩涡风流和工作面恒定风流及其耦合作用下对粉尘运移的影响,得出了形象直观的粉尘分布规律图,为制定有效的降尘措施及防尘管理方案提供了理论支持。主要结论如下:(1)通过理论计算,得出不同粒径的粉尘颗粒沉降时间和扩散性能,得出粒径在5μm以下的尘粒是工作面降尘防尘的重点。(2)通过理论计算和公式推导,得出对综采面模型数值模拟的网格划分和参数设定。(3)通过Fluent数值模拟,得出不同厚度煤层综采工作面粉尘分布结果,并通过对比分析得出粉尘运移的规律及不同厚度煤层综采工作面粉尘分布规律的异同。(4)根据分析结果,得出针对不同厚度煤层的防尘及降尘措施改进。对于薄煤层,可适当增加作业人员距煤壁的距离,以脱离粉尘横向扩散范围;对于厚煤层,可在允许的情况下适当提高入口风速,降低粉尘横向扩散范围。若风速不能满足,则厚煤层综采面可适当调整作业人员作业位置距煤壁的距离,以避开粉尘横向扩散外边缘地带。(5)分析结果还可指导采煤机喷雾喷头及风幕位置的设定及其他参数的设定,指导工作面降尘设备如负压力降尘器的摆放位置。
【关键词】：综采工作面 粉尘分布 数值模拟
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD714.4
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-17
• 1 绪论17-28
• 1.1 选题依据和研究意义17-20
• 1.2 国内外研究现状20-26
• 1.3 研究内容26-27
• 1.4 研究方法和技术路线27-28
• 2 综采工作面降尘理论28-36
• 2.1 综采工作面产尘机理28-30
• 2.2 工作面现场矿尘浓度检测方法30-31
• 2.3 综采面粉尘微粒来源及基本性质31-32
• 2.4 粉尘受力理论32-35
• 2.5 本章小结35-36
• 3 数值模拟方法选取及模型建立36-52
• 3.1 数值模拟方法理论及工具36-38
• 3.2 工作面选取及主要参数采集38-39
• 3.3 数值模拟模型建立及网格划分39-44
• 3.4 数值模拟参数及边界条件设置44-51
• 3.5 本章小结51-52
• 4 粉尘分布数值模拟结果及分析52-65
• 4.1 数值化模拟参数对比52-53
• 4.2 顺风割煤数值模拟结果53-56
• 4.3 逆风割煤数值模拟结果56-59
• 4.4 顺、逆风割煤粉尘浓度分布对比59
• 4.5 不同采高割煤粉尘浓度分布总结59-60
• 4.6 不同入口风速对粉尘分布的影响60-64
• 4.7 本章小结64-65
• 5 总结与展望65-67
• 5.1 主要结论65-66
• 5.2 未来展望66-67
• 参考文献67-72
• 作者简历72-74
• 学位论文数据集74

【参考文献】

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1 马云东;贾惠艳;张大明;;Airtight negative pressure dust-control technology and application of transpersite in the coal conveyer belt system[J];Journal of Coal Science & Engineering(China);2008年04期

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本文编号：688714