综采工作面粉尘浓度分布模拟研究

采用Fluent软件对综采工作面粉尘浓度进行了数值模拟研究。结果显示:顺风割煤时,机道附近粉尘浓度的峰值位于采煤机下风向10 m左右,粉尘浓度从下风向40 m处开始趋于稳定,人行道附近粉尘浓度在下风向20 m左右粉尘浓度趋于稳定;逆风割煤时,机道附近粉尘浓度于采煤机下风向7 m处达到最高,人行道附近的粉尘浓度于下风向17 m处趋于稳定。在巷道横断面方向上,粉尘浓度的峰值区随着粉尘运移路程的增加而从煤壁向机道方向移动。     

综采工作面粉尘浓度分布的现场实测与数值模拟

对唐山矿综采工作面粉尘浓度进行了现场实测,运用气固两相流动理论,提出粉尘运动的数学模型,针对煤矿井下综采工作面特点和相关实测数据,采用计算流体力学的FLUENT软件,对工作面粉尘浓度分布进行了数值模拟,得出模拟结果与实测数据相吻合,并提出综采工作面除尘方法的建议.     

综采工作面粉尘粒径分布的数值模拟

建立了描述综采工作面平均浓度分布和粒径分布的数学模型,应用龙贝格积分法对积分方程进行了离散化,编制了模拟计算综采工作面平均浓度分布和粒径分布的计算机程序,对实测工作面进行了模拟计算,并与实测结果进行了对比,分析了影响工作面粉尘分布的影响因素。数值模拟结果表明,工作面粉尘浓度分布与粒径分布的计算值与实测值比较一致,程序的可靠性较高;降低尘源产尘的微细粉尘含量和提高工作面平均风速可以显著降低工作面粉尘平均浓度和微细粉尘的含量;提高粉尘比重可以降低工作面粉尘平均浓度,但带来了微细粉尘含量的提高。     

综采工作面粉尘弥散污染规律数值模拟研究

针对综采工作面粉尘运移的问题,以陈蛮庄煤矿3604作业面为例,基于气固两相流理论,建立综采工作面三维模型。运用FLUENT数值模拟软件,对综采工作面粉尘弥散规律进行模拟分析,结果显示:综采工作面风流呈现"两区一带"的规律,即"低速风流区"、"高速风流区"和在呼吸带高度采煤机前滚筒下风向呈现长约20 m,高约0.7 m,风速2.64 m/s左右的"高速风流带";粉尘随风流向工作面下风向人行道扩散,在呼吸带高度采煤机中心下风向大约8 m处,形成长约15 m,宽约1.3 m,高约0.9 m,粉尘浓度约为1 157～1 731 mg/m~3的高浓度粉尘团,应作为煤矿开采过程中,粉尘防护重点区域。     

综放工作面粉尘浓度分布规律的数值模拟

根据综放工作面的具体特点和实测数据,运用气固两相流动理论,建立综采工作面粉尘运动的数学模型.采用计算流体力学的FLUENT软件,对工作面的粉尘浓度分布进行数值模拟,模拟结果与实测数据相吻合。模拟显示:粉尘产生后,多数随风流在煤壁一侧运动,少数粉尘随机扩散。割煤是综放工作面内的最主要的尘源,移架、放顶次之,综放工作面的除尘重点应该放在采煤机下风向5~10m的煤壁一侧。     

综采工作面风速对粉尘分布规律影响的数值模拟分析

基于综采工作面风流场和颗粒场特点,采用颗粒离散相模型,利用FLUENT软件对高庄煤矿3119综采工作面在不同风速下的粉尘分布进行数值模拟。提出了综采面高浓度粉尘连续带的概念,并研究了它在不同风速下的扩散规律,在此基础上确定了综采工作面影响粉尘分布的最优风速。     

小红沟煤矿综采工作面粉尘浓度分布规律

以小红沟煤矿井下综采工作面为研究对象,对测量地点合理的布置测点,用有效地测量方法实测综采工作面各工序粉尘浓度,并且对测得的数据进行分析,得出综采工作面各工序粉尘分布规律,并且提出了相应的粉尘控制措施,这对煤矿采取防尘措施提供了有效依据。     

基于时间尺度的综采工作面粉尘运移规律研究

为探究综采工作面在不同时间尺度与空间结合下粉尘的运移规律,运用ANSYSFLUENT求解器对其进行数值模拟,分析截割产尘20、40、80 s后综采面不同空间位置的粉尘浓度分布及运移轨迹,并通过现场实测验证模拟结果的准确性。结果表明:前滚筒中心至下风侧10.3 m,底板上方2.1 m至顶板的架前空间以及前滚筒中心至下风侧45.1 m、底板上方0.9 m至顶板的人行道空间出现最大风速分别为3.1、2.7 m/s的高速风流区。随着产尘从20 s增至80 s后,前滚筒截割尘流由采煤机道涌入架前及人行道的位置由其中心下风侧4.1、10.3 m分别缩减至2.1、6.2 m,后滚筒截割尘流的污染区域由其中心下风侧39.8 m逐渐覆盖架前及人行道的全断面空间。     

综放工作面粉尘运动规律数值模拟及现场实测

以某矿综放工作面为研究对象,采用数值模拟及现场实测法,得出综放工作面粉尘运动分布规律.结果表明:割煤过程是综放工作面的主要产尘环节.割煤时下风向20 m、移架下风向10 m和放煤下风向5 m为重点防尘地点;割煤时下风向60 m、移架下风向10 m和放煤下风向20 m以后多为难于沉降的呼吸性粉尘,防尘重点应为呼吸性粉尘.     

综采工作面粉尘运移规律的研究

介绍了综采工作面现场测定粉尘浓度的测量条件和方法,并对现场测得的数据进行分析总结,得出了不同工序下粉尘的运移规律,并证实割煤是综采工作面的最大尘源.     

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。     

综掘工作面粉尘运移规律及喷雾降尘技术

为优化9-2052巷掘进工作面作业环境,通过现场实测进行粉尘运移规律分析,得出粉尘浓度最大值出现在风流下方10 m以内的范围。基于粉尘浓度分布规律进行喷雾降尘方案设计,喷雾系统分为掘进机腰部以上和腰部以下区域,并在喷雾系统实施前后分别进行粉尘浓度测试。结果表明:高压喷雾系统实施后,综掘机司机处粉尘降低率大于80%,降尘效果显著。     

综掘工作面粉尘运移及沉积的数值模拟

利用气固两相流相关理论,建立掘进工作面全尺寸3D几何模型,使用FLUENT软件研究了综掘工作面在通风障碍物存在条件下粉尘运移及沉积规律。结果表明:在回风流的影响下,综掘工作面迎头附近呼吸带内粉尘主要分布在远离风筒的煤壁附近;工作面迎头附近粉尘沉积较快,且具有沉积不均匀的特点;随着与工作面迎头距离的增加,粉尘沉积率逐渐降低且沉积均匀。     

大倾角综放面粉尘浓度分布规律的数值模拟

为了掌握大倾角综放工作面粉尘浓度的分布规律,运用气固两相流理论建立粉尘颗粒的离散相数学模型,结合大倾角综放工作面的实际特点,以采煤机割煤过程中产生的粉尘运动为研究对象,采用Fluent软件对葛亭矿2317综放工作面的粉尘运动分布规律进行了数值模拟,分析了大倾角综放工作面空间粉尘浓度的沿程分布规律。     

综采工作面进风巷火灾数值模拟研究

为研究综采工作面进风巷发生火灾时的烟气受火源规模和风速影响的变化规律,运用FDS火灾模拟软件,分别设置1、2、5、10、20 MW 5种火源规模,以及1.0～2.4 m/s内8种风速进行火灾模拟,并对不同火源规模和不同风速条件下综采工作面进风巷火灾发生时期的CO浓度、温度和能见度进行了数值模拟对比研究。结果表明：①随火源规模增大,CO浓度增大,CO浓度分布进入稳定阶段所需时间延长,温度上升到达稳定阶段所需时间延长,温度下降速度加快;②随风速增大,CO浓度分布进入稳定阶段所需时间缩短,稳定阶段CO浓度减小,回风巷温度升高;③随风速增大,烟气传播速度加快,出口处能见度可见范围缩小;④随风速增大,火源上风侧CO浓度及温度均降低,烟流逆退距离缩短,超过临界风速后烟气不产生逆退现象。研究结果可为井下工作人员在火灾发生时期安全逃生提供指导。     

综放工作面监控喷雾降尘系统应用

为了降低综放开采过程中在降架、移架、放顶煤以及割煤过程中产生的粉尘浓度,在大同煤矿集团公司塔山矿8210综放工作面采用了智能监控喷雾降尘系统,实现综放工作面生产过程中自动喷雾降尘,且井上可实时监控喷雾状态,进一步完善了综放工作面喷雾降尘系统的运行管理。     

高温综采工作面降温方案数值模拟

通过理论计算得出标准"U"型通风方式下的综采工作面的出口风流温度,并运用CFD数值模拟软件对计算结果进行验证和对多种降温方案进行温度场数值模拟对比,得出最佳的进风巷空冷器的布置位置和降温参数的选取,使工作面出口温度不超过28℃。     

综采面采煤机割煤粉尘运移规律及降尘技术

为了减少小纪汗煤矿11219综采工作面采煤机割煤粉尘浓度,结合综采工作面粉尘参数,通过对粉尘运移规律进行数值模拟,研究工作面风流粉尘分布情况,并采取降尘技术措施。研究表明:在采煤机附近及其下风侧5~20m的位置粉尘浓度达到最大,在8MPa压力下GSCM-1和GSCM-2型喷雾负压降尘效果最佳。     

U型综采工作面采空区流场数值模拟

为得到U型综采工作面采空区的流场分布,根据11124工作面实际情况建立了采空区二维物理模型,利用FLUENT软件及自适应网格加密技术对所建模型进行数值模拟研究。模拟得到的工作面风速分布与实测数据基本吻合,从而验证了数值模拟结果的合理性。研究表明:工作面向采空区漏风主要发生0²0 m范围内,漏入采空区的风量在此区域内有部分返回工作面,而大部分漏风量在工作面倾向14020 m范围内,漏入采空区的风量在此区域内有部分返回工作面,而大部分漏风量在工作面倾向140¹60 m返回工作面;采空区风速等值线在倾向方向上并不对称;在采空区走向方向,漏风风速呈逐渐减小趋势。