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。     

布风器在掘进工作面通风除尘中的应用模拟

为了从控制风流的角度协同解决掘进面通风除尘难题,设计使用布风器将传统的压入式风筒轴向直吹机掘工作面的送风方式改为沿巷道壁的径向风流。使用数值模拟对比分析了有无布风器条件下掘进面的通风除尘效果,通过试验研究了布风器不同出口断面积、安装角度时的通风除尘特性,结果表明:基于布风器通风时,巷道中的风流呈现出明显的旋转,大部分风速与主体风速相同,离掘进面越远粉尘浓度越低,大部分粉尘都被隔绝在了抽尘风筒的入口处附近,只有少量粉尘逸散出来,巷道内粉尘浓度较低,工作环境较好。距掘进头2 m以内时,使用布风器的通风方式时巷道中呼吸带的粉尘浓度高于不加布风器,但之后降低,而且在距离5 m左右时下降尤为明显,由900 mg/m3下降为540 mg/m3,距离掘进头23 m以后,粉尘浓度降为100 mg/m3以下。布风器安装角度为30°,出口断面积介于0.5~0.6 m2时,风量稳定风阻较小,有利于除尘和排除瓦斯,使矿井通风除尘达到较佳效果。     

综掘巷道抽出式通风粉尘运移规律仿真模拟研究

巷道掘进过程会产生大量粉尘,为了防止粉尘扩散污染巷道,采取计算机数值模拟方法,运用欧拉-拉格朗日法下的DPM模型对抽出式通风除尘进行仿真研究,分别对抽出式通风方式下的风筒抽风口距掘进面距离以及抽风筒风速进行仿真模拟。结果表明：在综合考虑的情况下,当风筒口距离掘进面5 m,抽风筒风速为8 m/s时,粉尘整体浓度和扩散范围都相对较低,除尘效果较为理想。     

附壁风筒对掘进工作面通风除尘的促进作用

为改善掘进工作面粉尘治理效果,在原长压短抽式通风除尘系统中加入附壁风筒,利用CFD对加入前后的迎头风流场和粉尘空间分布进行模拟解算对比,并以实测数据进行验证。研究表明:在附壁风筒的旋流分风作用下,迎头前端大部分区域风速由5~10 m/s降低至1 m/s以下,风流流场分布更为均匀稳定,避免了漩涡风流的出现,在司机前方形成的风幕可将高浓度粉尘封堵在迎头5 m内区域,提高了喷雾和除尘风机对粉尘的收集和净化效率,粉尘实测数据显示司机处降尘率提高了13%。     

综掘巷道大风量双压风筒下长压短抽除尘效果的模拟研究

煤矿井下大风量双压风筒综掘巷道具有产尘强度大、粉尘分散度高、巷道风速大等特点,严重威胁作业人员身心健康和矿井安全生产。为降低大风量综掘巷道粉尘浓度,基于CFD数值模拟软件建立了双压风筒综掘巷道物理结构,采用DPM模型,重点研究了单抽双压式通风下抽风筒入风口与巷道迎头之间的距离对掘进工作面粉尘运移规律的影响,分析了大风量双压风筒下长压短抽通风方式对司机位置作业环境的影响。结果表明：保持双压风筒出口距巷道迎头为4、5 m,压入风量为1 200 m³/min条件下,当抽风筒入口与巷道迎头之间的距离为8 m时,司机位置粉尘浓度为30～90 mg/m³,作业环境最佳。     

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。     

掘进工作面不同通风方式的粉尘运移规律研究

为了解决掘进工作面粉尘污染严重的问题,运用COMSOL软件对某矿1019掘进工作面进行了几何模型构建,并基于k-ε湍流模型和流体流动颗粒跟踪模型,计算了在压入式和长压短抽通风方式下的速度切面、风流流线分布以及粉尘粒子的运移轨迹,分析了两种通风方式对粉尘粒子运移的影响,并研究了掘进工作面在两种通风方式下的粉尘运移规律。结果表明:压入式通风方式下,由压风筒将新鲜空气压入巷道内,迫使掘进工作面的粉尘随风流排出巷道,导致掘进机前方区域风流曲线非常密集形成多处涡流导致粉尘粒子在涡流处聚集,同时部分粉尘粒子沉淀在巷道底部,还有部分粉尘粒子沿右侧巷道壁面向后方移动,其控尘效果较差;长压短抽通风方式下,两风筒前方区域速度较大,且压风筒和抽风筒之间风流流线密集;压风筒吹出气流裹挟粉尘粒子移动,同时利用抽风筒的抽吸作用将粉尘粒子吸入排出巷道,与压入式通风方式相比长压短抽的降尘效果更好。     

压入式通风掘进巷道粉尘悬浮运移规律研究北大核心

为改善煤矿掘进工作面产尘量高、煤尘浓度大、作业环境恶劣等问题,根据气固两相流理论,基于Fluent数值仿真软件,建立掘进巷道几何模型,并选用标准k-epsilon湍流模型以及离散相模型(DPM),对压入式通风掘进巷道在不同风筒出风口风速及风筒位置下的空气流场和粉尘悬浮运移规律进行数值模拟研究。结果表明:随着风速的增大,风流速度主要集中于压风筒下侧及其对角处,并在x=3 m处逐渐形成涡流区域;粉尘悬浮时间减短,巷帮及巷道顶底板捕捉粉尘量增大,巷道出口排尘速率及排尘量增大;随着风筒与工作面距离增大,粉尘扩散严重,悬浮时间增长,轨迹紊乱程度增加,巷道出口排尘量减小,影响了通风除尘效率。     

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。     

综掘工作面风流-雾滴运移规律CFD模拟分析

基于FLUENT软件,根据崔庄煤矿33下03工作面的现场情况建立煤矿综掘巷道模型,通过数值分析的方法对综掘工作面中的风流和雾滴的分布情况进行模拟,分析得出雾滴随风流的运移规律。模拟结果表明,综掘巷道空间内风流在风筒及综掘机附近风流较大,最高风速超过3.2 m/s;雾滴颗粒在巷道风流的作用下运动,并不断沉降,雾滴浓度从综掘机机头-出风口沿程上总体呈现出先减小后增大随后减小并趋于稳定的规律。     

煤炭类期货收益率分布拟合与风险度量

近年来,受煤价下跌的影响,煤炭类期货价格波动剧烈,随之而来的风险也不断加大。在这样的市场环境下,原有的正态分布的VaR模型已很难准确度量煤炭类期货的价格波动风险。因此,如何更好地更准确地度量煤炭类期货价格风险成为当前亟待解决的问题。本文在利用VaR模型的基础上,借助K-S检验逐类筛选其他可替换正态分布的假设,以更好、更准确地提高风险度量精度。K-S检验结果显示,煤炭类期货收益率服从双曲线分布;概率密度曲线图和Q-Q图显示,双曲分布比正态分布拟合效果更优;VaR计算与比较结果显示,双曲线分布VaR比正态分布VaR更接近历史VaR,且焦煤VaR大于动力煤VaR。因此,基于双曲线分布的VaR模型更适于投资者度量煤炭类期货风险,投资焦煤期货的风险大于投资动力煤。     

高层建筑母线式竖向配电可靠性研究及其应用

母线式竖向配电系统已在高层建筑中得到了大量应用,为保证高层建筑中用户供电可靠度,对母线式竖向配电系统可靠性的研究尤为重要。文章把这一辐射状配电系统等效为基本元件串联模型,利用串联网络法建立高层建筑母线式竖向配电串联等效模型,并研究母线式竖向配电的可靠性;基于此,建立母线式配电最大允许电气半径与母线单段长度的关系,为电气设计人员提供参考。     

中国A级度假区（村）空间结构研究

度假区（村）是旅游景区资源类型的重要组成部分，亦成为发展度假旅游的重要载体。运用经济地理学相关理论和方法，分析国家A级度假区（村）的空间分布与社会经济发展水平及旅游业发展水平之间的相关程度，发现其关联性均不大；分析其空间分布类型、均衡性与发展规律，结果表明其分布类型为凝聚型，区域分布均衡性较低，在总体上呈东、中、西部依次递减的趋势。     

我国煤矿事故自然因素特征分析

为研究煤矿事故致因因素中的自然因素的特征,运用文献调研、系统分析的方法分析了煤矿事故中的自然因素,认为构成矿井自然因素归为瓦斯、煤尘、自然发火、水文地质条件、顶板条件、地质构造6大类。以《中国煤矿事故暨专家点评集》中1 500余个案例为基础,以煤矿事故起数、死亡人数为主要指标,从事故发生的频次、地域和时间3个角度探讨了6类自然因素的分布特征。分析结果显示,各类自然因素从不同程度上影响煤矿事故的发生,认为自然因素对煤矿事故有较大致灾作用,并随采深增加有加重趋势。     

中国A级度假区(村)空间结构研究

度假区(村)是旅游景区资源类型的重要组成部分,亦成为发展度假旅游的重要载体。运用经济地理学相关理论和方法,分析国家A级度假区(村)的空间分布与社会经济发展水平及旅游业发展水平之间的相关程度,发现其关联性均不大;分析其空间分布类型、均衡性与发展规律,结果表明其分布类型为凝聚型,区域分布均衡性较低,在总体上呈东、中、西部依次递减的趋势。     

断层分形分布之间的相关关系

根据断层几何和其物理机理与特征，分析了断层数目分布、位移分布和间距分布的分形维之间的相关性。建立了断层系统表面迹的分形模型，研究了断层分形分布的分形维数与断层系统表面迹线分维的相关关系。只要测定出任意两种分布的分维就能推算出其它分布的分维值。     

DSM重介质旋流器流场的数值模拟

采用计算流体力学软件,选用RSM湍流数值计算模型,对DSM型重介质旋流器的流场进行了数值模拟.研究了DSM型重介质旋流器流场的速度分布、密度分布和压力分布,得出4点结论：旋流器内的流体沿着溢流管的外侧向下流动,使旋流器分选时存在短路流,降低了旋流器的分选效率.旋流器内的轴向速度越接近中心越高,大约在旋流器半径的中部通过零点,所有速度为零的个点形成了零轴速包络面（LZVV.旋流器内的切向速度从内向外逐渐升高,在空气柱附近达到最大值,然后逐步下降到最低点.由于回流的作用,在旋流器中间造成负压区形成了空气柱,空气柱截面直径大约为溢流口直径的0.6倍.     

基于平滑伪Wigner-Ville分布信号重排的爆破振动信号分析研究

简单介绍了重排时频分布,包括Cohen类分布的重排和Affine类分布的重排。并选择属于重排Cohen类分布的平滑伪Wigner-Ville分布重排对地下和露天爆破振动信号的时频特征进行对比分析,得出了它们之间的不同之处和相似之处,以便采取更加合理的措施来减小爆破振动的危害,从而保护地下工程和露天工程设施的安全稳定性。     

浮选气泡粒度分布规律

定量研究不同起泡剂的气泡粒度分布特性及其差异,选择仲辛醇、松油醇和MIBC等起泡剂,在XDF-2L实验室浮选机上利用图像分析法测定了不同类型起泡剂下气泡的粒度大小,研究了起泡剂类型和浓度对气泡粒度分布的影响。结果表明,浮选槽中不同起泡剂在不同浓度下的气泡粒度分布遵循upper-limit分布或对数正态分布规律;起泡剂种类和浓度均会影响气泡粒度分布;随起泡剂浓度的增加,小气泡所占比例迅速增多,大气泡明显减少,粒度范围变窄,当超过临界值时,气泡粒度分布基本不变;仲辛醇、松油醇和MIBC的临界兼并浓度分别为0.066,0.113和0.181 mmol/L;当起泡剂浓度大于临界兼并浓度时,仲辛醇和松油醇产生的气泡大小略低于MIBC。     

基于平滑伪Wigner-Ville分布信号重排的爆破振动信号分析研究

简单介绍了重排时频分布,包括Cohen类分布的重排和Affine类分布的重排。并选择属于重排Cohen类分布的平滑伪Wigner-Ville分布重排对地下和露天爆破振动信号的时频特征进行对比分析,得出了它们之间的不同之处和相似之处,以便采取更加合理的措施来减小爆破振动的危害,从而保护地下工程和露天工程设施的安全稳定性。