掘进巷道流场结构及粉尘沉降规律相似模拟研究

为研究掘进巷道流场结构对粉尘运移规律的影响机制,基于气固两相流理论和相似原理构建了掘进巷道压入式通风的相似实验模型,利用FLUENT数值模拟软件和掘进巷道相似模拟实验平台开展了风流场及粉尘运移的数值模拟和实验研究,分析了压入式通风条件下的流场特征对粉尘运移和沉降的影响规律。研究结果表明:相似模拟实验在满足相似准则的情况下得出模型巷道的平均风速为0.66～2.62 m/s;粉尘自工作面脱离后随风流向巷道后方运移,大部分粉尘在综掘机后方发生扩散,部分细颗粒粉尘被综掘机附近的涡流结构捕获;在距掘进工作面端头3～5 m内发生大颗粒粉尘沉降和堆积,随与工作面端头距离的增加沉降粉尘颗粒粒径逐渐变小且分布更加均匀。     

掘进巷道中长压短抽条件下附壁风筒的实验研究

为了解决掘进巷道中粉尘浓度的污染问题,采用了附壁风筒配合长压短抽的通风方式,利用相似实验方法构建实验模型,对掘进工作面的流场和粉尘场的空间分布规律进行了研究。结果表明:附壁风筒配合长压短抽的通风方式,能够在巷道端头形成一种有效防治粉尘扩散、旋转前进的屏蔽流场,而压抽比与抽风风筒位置则是影响附壁风筒流场屏蔽效果的关键。在相似实验条件下,确定了在压抽比1.2,抽风风筒位置距掘进面1.3 m、高度1.2 m、巷道中心位置时,能够将粉尘有效控制在距掘进端头2 m的范围内。     

大断面综掘岩巷控尘工艺的试验研究

控尘工艺是掘进工作面采用通风除尘进行粉尘治理的瓶颈技术。在掘进巷道控尘实验平台上,使用EBH450掘进机真实截割,对4种控尘工艺进行了试验研究。通过测量4种控尘工艺下巷道内的风流分布及粉尘浓度分布,分析了掘进设备对巷道风流的影响,得出分风量为40%的压风分风控尘效果最佳,司机处的粉尘浓度约为22 mg/m~3。     

掘进巷道粉尘运移扩散规律研究进展

掘进巷道是井下主要的产尘点之一,在掘进面处粉尘的浓度常常远远高于国家标准,对矿山掘进巷道内粉尘运移规律的相关研究现状进行了分析,系统总结了掘进巷道不同通风方式下(压入式、抽出式和混合式通风)粉尘的运移扩散规律以及通风参数对排尘效果的影响;总结了不同通风方式下粉尘浓度的运移规律,不同通风方式下排尘的最佳通风参数;对未来的掘进巷道内粉尘扩散污染研究提出了展望,以期为矿山粉尘防治工作提供理论和技术支持。     

某矿山掘进巷道粉尘浓度分布规律

粉尘是矿山最主要的职业病危害因素,严重威胁到矿山安全生产和职工身心健康。以某矿山巷道掘进工作面为研究对象,借助流体软件Fluent构建了数值模型,模拟分析了掘进巷道的粉尘浓度分布规律。数值模拟与现场粉尘浓度实测值的对比分析结果表明:随着与掘进面距离的增加,粉尘浓度整体上逐步减小,掘进工作面区域、抽风筒区域以及距离掘进面大约15 m的区域为掘进巷道中的重点除尘区域。     

基于CFD非定常模拟分析掘进面粉尘运移规律研究

建立了压入式通风条件下掘进面全尺寸巷道模型,采用非定常离散相模型解算,得到了从掘进开始后0～5 min的粉尘浓度分布图像,并生成了连续动画.模拟结果显示,在掘进机附近,粉尘主要从回风一侧向后扩散,在掘进巷道25～30 m处,粉尘开始由回风侧向整个巷道扩散,沿巷道方向运移速度衰减很快,并且可以看出在掘进巷道前部存在2个涡流区域,使得粉尘从后方流经司机位置,可以考虑在司机位置后方及右侧面增设粉尘阻挡或捕获设施,以减少流经该处的粉尘量.     

巷道掘进通防技术研究

本文以店坪掘进巷道为工程案例,介绍了巷道掘进过程中的瓦斯,粉尘及灭火技术问题。经现场实践,瓦斯浓度得到有效控制,有效降低粉尘浓度,希望其方法能为同地质条件矿井巷道掘进通防问题提供参考。     

综掘面粉尘运移规律数值模拟及实测研究

对山西虎龙沟煤业有限公司1016掘进工作面进行数值模拟,研究了风量为400m3/min,风筒悬挂于巷道壁左上角,风筒直径为0.8m时巷道内的粉尘运移规律。研究显示:掘进工作面粉尘浓度最高;巷道回风侧粉尘浓度较进风侧高;距掘进工作面30m位置处,粉尘分布均匀。现场实测数据对比得出数值模拟结果的准确性。     

干式除尘风机在煤矿井下巷道掘进粉尘治理中的应用

随着矿井综合机械化水平的提升,巷道掘进效率虽然有所增加,但是掘进迎头粉尘浓度较高也成为了制约巷道安全、高效生产的不利因素。传统的煤层注水、喷雾降尘等均有一定的适用性,为此提出采用干式除尘风机对掘进迎头粉尘进行治理。依据矿井掘进巷道的实际情况,对干式除尘风机选型、现场布置、注意事项等进行了确定。现场应用后,巷道掘进迎头粉尘浓度较高的问题得以有效解决,综合除尘效率达97%以上。     

综掘工作面粉尘浓度分布的数值模拟

针对矿井掘进工作面的特点,建立了与现场实际较符合的掘进巷道数值仿真模型;根据气固两相流理论,采用计算流体力学的离散相模型对长压短抽式通风掘进巷道中的粉尘运动规律进行了数值模拟,得出长压短抽式通风掘进巷道中粉尘质量浓度的分布规律:工作面附近区域的粉尘质量浓度较高,然后沿程逐渐降低;距离压入式风筒另一侧煤壁越近回风侧空间内的粉尘质量浓度越高。