多因素作用下某矿巷道型采场CO浓度特性实验与通风优化

针对传统巷道型采场CO浓度特性实验考虑因素过少,分析较为片面的局限性,结合矿山现场,通过相似理论建立巷道型采场物理相似模型,并采用控制变量法进行多因素作用下巷道型采场CO浓度特性实验研究。研究结果表明：不同通风方式、不同风速和不同测点处的CO在采场内浓度特性规律为：采用长抽短压式通风,CO浓度越低;风速增大,CO浓度越低。与掌子面CO产生处的距离增大,CO浓度越低;现场实验和相似实验所得出的CO浓度变化趋势基本一致;认为采用长抽短压式通风,风速为0.75 m/s能有效降低巷道型采场内CO浓度,所得出的通风方案可为同等环境下巷道型采场现场CO通风防治提供参考。     

硐室型采场通风的模拟研究

根据流体动力学和射流理论,建立了硐室型采场压入式受限射流通风的紊流数学模型,并应用计算流体动力学(CFD)的方法分别对具有1条进回风巷道和2条进回风巷道的采场通风进行数值模拟,对比分析采场流场和浓度场,为研究硐室型采场合理并有效通风提供了理论依据。     

某铅锌矿巷道型采场粉尘扩散特性研究

为了掌握局部通风的长抽长压式巷道型采场在凿岩作业时粉尘颗粒扩散特性研究,获取合理的通风除尘参数,以某铅锌矿巷道型采场为研究背景,依据相似理论基本原理,建立巷道型采场相似实验模型。对采场模型及现场进行风流特性试验,研究了不同工况点下采场风流变化特性;不同风速下采场模型粉尘浓度及分散度试验;分析不同工况点对粉尘浓度及分散度影响程度。结果表明：采场流场在不同风速下,当粉尘颗粒从模型工作面位置进入采场模型后,发现粉尘颗粒粒径大小位移距离会发生明显变化,当工况点风速为0.75 m/s时,工作面粉尘浓度最高为76.4 mg/m3,大部分粉尘颗粒粒径小于10 um,粉尘平均分散度为66.29%,粉尘粒径分散度主要集中在小于2 um,与现场实测结果吻合,说明此工况粉尘颗粒沉降效果最佳。     

采掘作业面通风过程的研究（下）

对独头巷道的压入式通风过程，贯通巷道型采场和扁平峒室型采场的通风过程进行了研究并推导了有关公式。文中提出了“巷道污染长度比”、“炮烟剩余系数”等概念，修正并发展了矿井空气动力学理论。     

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对独头巷道的压入式通风过程、贯通巷道型采场和扁平峒室型采场的通风过程进行了研究并推导了有关公式。文中提出了“巷道污染长度比”、“炮烟剩余系数”等概念，修正并发展了矿井空气动力学理论。     

巷道通风过程的数学模型

本文用作者的矿井通风基础理论--巷道中风流速度的分布函数,建立了巷道通风过程的数学模型,并用前人的工业实验公式进行了论证,可用来计算贯通巷道型采场,独头巷道的压入式、抽出式和混合式通风的风量计算.     

巷道通风过程的数学模型

本文用作者的矿井通风基础理论－－巷道中风流速度的分布函数,建立了巷道通风过程的数学模型,并用前人的工业实验公式进行了论证,可用来计算贯通巷道型采场,独头巷道的压入式、抽出式和混合式通风的风量计算。     

梅山铁矿采场爆破粉尘运移规律数值模拟研究

为探究巷道型采场爆破粉尘排出采场的运移规律,以梅山铁矿-330m水平某巷道型采场为基础,采用数值模拟方法研究爆破粉尘在采场中的运移规律。研究结果表明:采场风速在竖直断面上的分布呈现"两侧高、中间低、进风大于出风,迎头附近几乎无风"的规律。爆破后600s内,粉尘浓度迅速下降。爆破粉尘在水平方向上的扩散明显受风流场影响,采场上部的粉尘扩散速度大于下部的粉尘,下部风流不畅,采场底部的粉尘浓度长时间高于上部粉尘浓度,有时会出现靠近迎头的一隅直至排尘结束仍存在小团粉尘无法排出的情况。由此提出联通巷风速为2m/s、3m/s时最有利于爆破粉尘的排出,增加附壁风筒可避免粉尘在迎头处沉积。     

负压风筒在掘进大转角局部通风巷道中的应用

针对掘进局部通风中大角度转弯巷道存在通风阻力大,漏风大的问题,提出了用负压风筒解决掘进巷道大角度转弯巷道中局部通风存在的问题,成功应用在实际工作中,并在掘进工作面推广应用。     

压入式掘进巷道风流粉尘运移规律及最佳压风量研究

掌握巷道内风流场局部特征和粉尘运移规律是解决巷道粉尘严重污染问题的理论前提。本文运用数值模拟与现场实测相结合的方法,利用FLUENT数值模拟软件对掘进巷道单压入式通风条件下的风流流场分布及粉尘运移规律进行了研究,并通过改变压风量得到了通风控尘效果最佳压风量;最后,通过现场实测验证了模拟结果的准确性。结果表明：掘进巷道在单压入式通风条件下,风流场可分为射流区、涡流区、回流区3个区域,其中风流速度变化在流场中主要呈现为射流区风速衰减较快,涡流区风速较小,回流区风速衰减较慢;粉尘运移过程中受风流影响较大,回流侧的粉尘质量浓度高于风筒侧,质量浓度超过350 mg/m³的粉尘主要集中在掘进机前方、涡流区域及回流侧;提高风筒压风量在一定程度上可以提高通风控尘的效果,但压风量过大会造成巷道内二次扬尘,当压风量为1 400 m³/min时,控尘效果最佳。     

大台沟铁矿采场通风研究

大台沟铁矿是国内首个正在设计的深部开采型特大矿山,设计采用大间距无底柱分段崩落法开采,可以减少采准工程量,减轻矿山开采通风压力.采场实行风筒通风方式,适合独头巷道掘进,节约能源,是对国内深井开采通风降温技术的新探索.     

新型弹性材料柔性通风设施构筑技术

郑煤集团裴沟煤矿由于矿井开采年限长,开采深度延伸,采场范围大,矿井通风路线较长,多数巷道变形快,且墙体与巷道连接处空隙不易封堵,降低了矿井有效风量率和通风系统的可靠性,为确保矿井通风系统的稳定,提出了利用新型弹性让压材料结合传统抗压材料构筑通风设施,另外提出利用预扩大断面替代风门掏槽技术,预加固构筑风门段巷道提高抗变形能力,最后形成整体骨架抗压、材质让压性设施墙体,大大提高了设施服务寿命。     

于都大窝坑铅锌矿通风系统

根据于都大窝坑铅锌矿的特点,按照安全可靠、经济合理建立了适合于该矿的通风系统,以满足其作业需要的风量,解决了深部通风难的问题.     

局部厚大矿体采矿法的综合应用

新疆鄯善县百灵山铁矿属缓倾斜薄矿体,采用浅孔落矿房柱法采矿。当矿体局部厚大时,出现顶部矿体回收困难。为解决扒矿与落矿之间矛盾,综合运用房柱法与浅孔留矿法之特长,使用采矿法改进方案,成功地解决了局部厚大矿体的回采,同时也解决了采场安全、行人、通风、扒矿等一系列问题,损失率、贫化率指标分别实现11.58%、5.1%,为同类矿体回采积累了经验。     

基于通风网络模拟的多中段开采通风方式选择

在调研金山店铁矿现有通风系统基础上,分析东区采场多中段开采时-410 m中段污风对-340 m中段的影响。建立基于CFX的矿山通风网络三维模型,并结合现场数据对其准确性进行检验。通过新掘及改造中段回风天井、增加局扇等措施改善东区-340 m中段通风,并通过模拟分析,判断优化方案可行性。利用CFX软件分析矿区风流风速及流向,为通风网络优化和通风系统设计提供科学依据。     

下向进路分层无分段充填开采通风系统改进

针对某金矿现场采用的下向进路分层无分段充填采矿法通风系统所存在的问题,对原有通风系统进行了技术改造,研发了一种新型的“充填回风井封堵板加可伸缩刚性风筒”辅助通风装置,并在1111^#采场进行了工业性试验。结果表明：通风系统改造后,每个作业循环除尘时间缩短了0.9 h,节约新鲜风32 99.4 m3;解决了下向进路分层无分段充填采矿过程中存在的工作面新、污风混杂,通风效果差等问题,提高了采场工作效率。该研究成果可为类似条件下的金属矿山通风系统改造提供借鉴。     

基于Fluent的高原矿井通风增压增氧技术研究

我国中东部地区矿山资源的长期开发,导致资源储量越来越少,而随着西部大开发战略的实施,资源丰富、地域广阔且已有一定经济技术水平的西部地区,必将在未来国民经济发展中占据越来越重要的地位。我国西部地区多为高原,高原矿井井下通风供氧不足是长期困扰高原采矿工作者的一个难题。本文针对目前高原矿井生产面临的低压缺氧问题,以普朗铜矿为例,分析了矿山的通风现状,提出了以增氧为目的、以人工增压为主要措施的通风方式。根据空气流体力学和矿井通风的相关理论,分析了整体增压和局部增压通风方法的可行性,提出了增能调节和增阻调节相结合的增压方式,并根据矿井实际情况建立模型,使用Fluent对指定采场空间采用增压增氧技术后的效果进行验证,分析总结模拟结果,进一步验证人工增压增氧通风技术的可行性,为高原矿井通风方式的选择提供一定参考。     

某矿无底柱分段崩落法采场的爆堆通风

甘肃某铁矿因无底柱分段崩落法独头回采而通风困难,加之受高寒地区特殊地理位置的影响,井下通风设备运行效率低,难以提供充足的新鲜风流,进一步恶化了井下作业环境。以甘肃某铁矿为例,首先对相同开采深度不同水平厚度覆盖岩层、不同开采深度相同水平厚度覆盖岩层爆堆通风风速进行了现场测定,证明爆堆通风的可行性,并对爆堆通风在该矿山采场中风流流动规律进行分析。其次,结合当前矿山结构参数以及现场实测数据,针对不同通风阻力的开采时期提出2种爆堆通风方案。其一是利用采场进路进风,污风经爆堆直接排至地表,其二是采用2个分层同时退采,新鲜风流由下一分层进路进入,污风经爆堆直接回至上一分层采场进路,并排至回风巷。最后,指出了爆堆通风方案存在问题,并提出相应改进的措施。该矿爆堆通风的初步应用,对高寒地区无底柱分段崩落法采场通风具有一定借鉴意义。