基于CFD的锡铁山矿穿脉掘进巷道炮烟扩散规律研究

根据锡铁山矿2 762m水平穿脉独头巷道实际条件,建立了数值模型,采用FLUENT软件对8个工况下掌子面爆破后炮烟扩散过程进行了数值模拟。分析了20～60m范围内不同穿脉巷道长度以及风筒口位置对炮烟扩散的影响。结果表明独头巷道越长、风筒口到掌子面距离越远,排烟所需的时间越长。通过一元线性回归分析,得到通风时间与独头巷道长度及风筒口到掌子面距离的关系式。     

掘进抽出式通风设备及其管理

<正> 掘进巷道采用抽出式通风时,新鲜风流从巷道入风口进入工作面。工作面产生的粉尘、炮烟和有毒有害气体经风筒由风机排出。污气由除尘器净化后,排入回风巷。因此,对抽出式风机和风筒在结构、安全性能和管理等方面都有其相应的要求。近年来,我国已成功     

抽出式通风风速分布数值模拟

为研究抽出式通风除尘的影响因素,采用Standard k-ε计算模型,数值研究了风量、风筒直径对煤矿巷道抽出式通风风速分布的影响,将抽出式通风巷道划分为:无效区、抽尘区、阻尘区。结果表明:抽出式通风除尘吸程选取应小于4 m,风筒直径不是抽出式通风除尘的主要影响因素;风量是决定抽尘区、阻尘区巷道断面平均风速大小的主要因素,风量大小对无效区影响可忽略。     

极长独头巷道使用涡轮机通风的经验

用地下方法进行矿床勘探和开采时,要求掘进极长的独头巷道。随着矿床赋存深度的增加,独头巷道的长度也明显地增加。独头巷道工作面距地表或有新鲜风流的巷道的距离可长达3km以上。用传统方法进行极长独头巷道通风时,可以采用不同的通风方式——局部扇风机及风筒,其中有:抽出式、压入式和混合式。当风筒长度达到300m以上时,一台风机的负压不能保证向工作面供应的计算需风量。在这种场合,可将几个机组串联起来或将它们     

塑料无缝导风筒

<正>一、概述当前,在我国煤矿掘进巷道中普遍采用压入式通风,一般认为这种通风方式的优点有:安全性高,风筒出口射流有效射程大,排出工作面炮烟和瓦斯能力强,并能使用柔性风筒(其搬运、安装、管理都方便)等.柔性风筒是掘进巷道时压入式通风的主要设备之一.生产柔性风筒所用的涂料一般有橡胶和塑料两类,所用的布基有玻璃纤维和维纶两种.以玻璃纤维作基底的橡胶风筒用的范围最广,规模最大.近年来随着塑料工业的发展,煤矿井下使用以玻璃纤维或维纶作基底,双面涂刮塑料的柔性风筒数量日益增多.这种风筒以塑料取代了橡胶,原料来源丰富,并能降低成本.但目前所用的上述两种柔性风筒都是用拼幅胶合或缝合而成     

抽出式通风风流运动及粉尘运移规律数值模拟研究

为直观地了解抽出式通风风流运动规律,建立物理模型,设置边界条件对抽出式通风条件下巷道风流运动及粉尘运移规律进行了数值模拟,分别研究了X,Y,Z方向的速度、压力分布规律和不同粒径粉尘运移轨迹,结果表明:巷道内风速0.54m/s,较为稳定,风筒内风速较大,为23m/s左右,这与实际情况非常吻合,在截面X=5.2m处巷道内的风流方向朝向掘进头,风筒内的风流方向则由风筒入口朝向出口。巷道内的风速在整个模拟区段内几乎保持恒定,没有较大变化,而风筒内的风速则变化较大,在入口处最大,达40m/s,之后逐渐减小,然后稳定在23m/s左右。整个巷道均为正压,风筒内是负压,在这两股压力的共同作用下形成稳定的通风风流,风筒入口处负压最大,而后负压逐渐减小,但很快就维持在比较稳定的状态。抽出式通风时粉尘扩散较少,掘进面产生的粉尘全部都被吸入负压风筒,抽出式通风时更有利于控制巷道中特别是司机位的粉尘含量,保护司机等掘进机周围工人的身体健康。     

冬瓜山铜矿掘进工作面强化通风与降温技术

热害是冬瓜山铜矿生产中存在的一个实际问题。在分析冬瓜山铜矿热源情况和借鉴其他矿山实践经验的前提下,提出了以加强通风降温为主的降温措施。针对巷道掘进独头工作面通风和降温要求,进行了掘进工作面强化通风设计和现场实验。现场实验表明,强化通风缩短了排炮烟的时间,大大提高了工作效率;工作而的气温从31．2℃降低到28．8℃,在通风和洒水共同作用下,降低了空气温度、相对湿度和粉尘浓度,使作业环境明显改善。风筒的百米漏风率只有3．67％,这种风筒作为压入式风筒使用时,具有很明冠的优点,值得推广,但是在强化通风的条件下,不能作为抽出式风筒使用。     

长距离独头巷道使用涡轮鼓风机通风

存矿床勘探和地下开采实践中,往往需掘进大长度独头巷道,且这种巷道随着矿床埋藏深度的增加而增加。从独头巷道工作面到地表或到新鲜风流的巷道长达3km以上。长距离独头巷道的传统通风方法是应用局扇和风筒,采取吸入式、压入式或它们的联合方式进行。当风筒长度超过300m时,一台局扇的负压不能保证按计算向工作面供风,就需使用多台风机串联或沿风筒的长度     

大断面模拟掘进巷道通风除尘系统数值分析

为研究大断面掘进巷道的通风除尘特点,在某大断面模拟巷道对压入式、抽出式及长压短抽式通风系统进行了实验,测量测点的沿程速度,进而分析大断面掘进巷道在不同通风方式下的风流场特征。用Fluent对各实验模型进行了仿真分析,结果表明实验和仿真结果的趋势一致;且由于掘进面太大,抽出式通风在一般抽风量下难以保证掘进面附近风速高于安全风速范围;而长压短抽式通风系统相对压入式通风系统巷道内涡流区小,除尘效率高;因此针对大断面掘进巷道,长压短抽通风系统被优先推荐使用。在此基础上对原长压短抽通风系统进行了数值优化,发现针对该大断面掘进巷道当压抽比为1.2左右、抽风筒高度为2 m左右、压风筒高度为4 m左右时除尘效果最佳。     

掘进工作面混合式通风风流场数值模拟

掘进巷道混合式通风是一种特殊形式的巷道通风方式,研究其风速与瓦斯场分布的特征对于认识掘进工作面风流与瓦斯流动规律,搞好通风瓦斯技术管理工作,具有重要的意义。详细阐述了抽压混合式通风风流场结构,分3个切面绘制了长压短抽通风矢量图,建立模型进行Fluent数值模拟,并分析了压入式风筒回转中心附近风速结构与分布及抽出式风筒轴心线风速变化曲线。     

某金属矿山掘进巷道局部降温模拟

针对某金属矿山井下深部独头作业面高温热害问题,以巷道实际的开拓设计建立几何模型,利用FLUENT软件模拟巷道内的温度场变化。模拟巷道采用压入式降温通风系统,通过改变模型中风筒送风风速和温度,探究通风降温参数与巷道温度的相互关系。并在现场进行试验,验证通风降温机组实际运行的效果。结果表明:送风距离一定时,如果风筒送风风速越高,则掘进巷道内环境温度越低,降温效果就越好;若采深较大且存在热涌水等放热量较大的局部热源,送风距离的增大会使风筒送入的冷风温度快速攀升;风筒选用可伸缩性材料,送风距离可调控,有利于在更低的经济成本下改善掘进面热环境。模拟和现场检测具有较好的一致性。     

长距离独头巷道掘进的通风技术研究

结合某隧道施工项目的现场情况,提出一种长距离独头巷道掘进的通风施工方案。通过对压入式、抽出式、压抽混合式通风的优缺点进行比较,选择压入式通风,并使用一站式通风方式;通风设备选用大直径风筒和多级隧道施工通风机,通风距离长达15 km。使用压入式送风方式直接将新鲜风流送至掘进工作面,满足了施工通风需求。     

某矿盲斜井掘进局部通风系统设计

根据某矿矿井盲主斜井工程实际条件,结合矿井通风系统对掘进局部通风的风量、通风阻力、局扇选型、风筒规格及布置进行了设计,并根据施工的进展采用了不同的局部通风方式：在盲斜井掘进过程中,采用压抽结合的混合式局部通风系统,待盲斜井掘进贯通后,采用抽出式局部通风方式,为地下金属矿山独头巷道掘进通风提供借鉴。     

巷道掘进混合式通风参数及除尘效果考察

混合式通风兼有压入式和抽出式的优点。巷道掘进采用混合式通风系统,对减轻炮烟污染,消除粉尘危害,改善掘进作业环境,保障工人身体健康,具有明显的效果。 混合式通风的排尘排烟除尘效果,与掘进作业条件、工作面尘源分布状况、合理地选配通风设备、风筒口的相互位置和抽压风量的配比等参数有着密切的关系。     

独头巷道掘进过程中排烟时间预测

分析了炮烟在独头巷道中的运移情况,从质量守恒角度建立了炮烟抛掷区中的炮烟排出数学模型。对归来庄金矿-118 m穿脉巷道爆破作业的现场炮烟监测,监测点炮烟浓度先增加后减小,炮烟排出过程中符合指数衰减。从爆破、炸药、通风条件、巷道情况4个方面分析了影响排烟时间的因素,利用BP神经网络模型,将炸药量、炮眼数目、风筒到掘进面的距离、监测点到掘进面的距离、风筒风量、风流温度、巷道温度、巷道相对湿度等因素的10组实验数据作为输入量,排烟时间作为输出量,获得稳定的网络结构。再将5组输入量实验数据代入BP网络训练,预测的排烟时间与实测的排烟时间相对误差在7%以内,运用BP网络模型取得了较好的预测效果。准确预测排烟时间,可以合理安排掘进作业,避免炮烟中毒事件发生,对矿山安全高效生产有重要的意义。     

在独头巷道采用脉冲式通风时空气的最佳脉冲持续时间

<正> 可以利用脉冲式通风方式提高瓦斯量大的独头掘进巷道的风流紊流程度和改善沼气空气混合的风流的质量。实现脉冲式通风的方法就是在风筒的近工作面一端加装一个风流断续器。所谓风流断续器,就是一个能在挠性风筒内流动的风流的作用下旋转的可回转闸片。闸片旋转,定期地遮断风筒的风道,使空气在余压下泄入近工作面区的大气中.这种通风方式可保证在被通风巷道的一定长度上空气的流动具有脉冲特性。决定脉冲式遇风是否有效的一个重要条件是,风流断续器的工况能保持最佳的脉冲     

金川矿山长距离巷道掘进通风技术研究与应用

金川矿区随着深部开拓及周边贫矿的开采, 斜坡道等长距离独头巷道掘进较多,新鲜风流得不到保障,作业面风量、风速达不到现场施工需求,为了获得良好的通风效果,在改善局扇性能,优化风筒结构、风机串联, 以及采取钻孔通风方式等方面做了大量尝试和研究,确保了长距离独头巷道掘进作业面风量、风速的基本需求,取得到较好的通风效果。     

长距离巷道掘进通风技术研究及其在金川矿山中的应用

随着深部开拓及周边贫矿的开采,金川矿区斜坡道等长距离独头巷道掘进较多,新鲜风流得不到保障。为了获得良好的通风效果,在改善局扇性能,优化风筒结构、风机串联,以及采取钻孔通风方式等方面做了大量尝试和研究,确保长距离独头巷道掘进作业面风量、风速的基本需求。     

掘进作业面压入式通风温度场数值模拟

依据空气动力学、流体力学和传热学等相关理论并结合矿山实例,利用Fluent模拟软件分别在单风筒、双风筒两种不同压入式通风方式下,对巷道内的温度场在多种送风风速、风温情况下的分布规律进行数值模拟研究。结果表明,双风筒压入式通风较单一压入式通风更优,并且距离掘进面较远部分的巷道低温区更广,风温低于28℃的区域占2/3;同时在掘进面附近,双风筒压入式要比单风筒压入式温度低1℃~2℃,风流分布更均匀;入口风速能影响巷道内温度场分布,当巷道风速超过0.5 m/s,其降温效果不再明显;掘进面的温度会随着入口风流温度的降低而逐渐下降,且两者呈很强相关性。     

电动抽出式局部扇风机

<正> 局部扇风机是煤矿掘进施工中不可缺少的通风设备。目前我国掘进巷道的通风方式均采用压入式。工人和设备都处在乏风流中作业,有时还要被迫停产。为此改变压入式通风方式是解决这一生产实际问题的关键。我国在1976年以后开始进行抽出式通风的研究工作:鹤壁矿务局四矿采用了以高压水为动力的水力局部扇风机。1979年徐州矿务局庞庄煤矿进行了大量抽出式通风工艺和风筒参数的考察工作,提供了抽出式通风方式的许多参数,取得了效果。