矿用空气幕研究现状及展望

目前矿用空气幕在井下可用于风流控制和粉尘隔离。在风流控制方面具有隔断风流、引射风流和对风流增阻等功能;在粉尘隔离方面可用于综采和综掘司机的粉尘隔离防护。目前矿用空气幕的理论和评价指标并不完善,在以后的发展中应该逐步完善基础理论研究,将噪声控制和节能环保纳入自身的性能评价指标。     

矿井风流空气幕控制技术的研究进展

分析了国内外矿用空气幕的研究进展,介绍了矿用空气幕的几种布置形式,阐述了多功能矿用空气幕在控制风流反向、控制风流循环、控制风流短路、增加或减少巷道风量等方面的作用及效果.     

某矿山矿用空气幕理论模型分析

利用Matlab语言,绘制了隔断风流或引射风流型空气幕有效压力数学模型三维效果图。在其三维坐标系中分析了其空气幕引射风量Q与风机台数n、空气幕出口风速VC、安装空气幕巷道的通风阻力△H、巷道风阻R、空气幕出口断面积Sc等之间的变化规律。并对空气幕隔断风流和引射风流的特性进行了试验研究,为矿用空气幕的实际应用提供了可靠的理论与技术指导。     

隔断或引射风流型矿用空气幕理论模型分析

利用Matlab语言,借助计算机绘制了隔断风流或引射风流型空气幕有效压力数学模型三维效果图。在其三维坐标系中分析了其空气幕引射风量Q与风机台数n、空气幕出口风速V_c、安装空气幕巷道的通风阻力ΔH、巷道风阻R、空气幕出口断面积S_c等之间的变化规律。并对空气幕隔断风流和引射风流的特性进行了试验研究,为矿用空气幕的实际应用提供了可靠的理论与技术指导。     

矿用空气幕特性试验与应用

采用改变风机的叶片安装角、试验巷道的断面积和风阻测试阻风率的方法,对空气幕的特性进行试验研究,获得了其阻风率与巷道风压差、断面积等的关系参数,并在某矿山进行现场应用试验.研究结果表明:空气幕具有风门隔断风流的作用,阻风率达89%,且其能力与风机的特性参数、巷道的有效断面积等有关, 有效断面积增大,隔断风流的能力则减小;与手动风门相比,漏风率可降低25%,有利于提高矿井的有效风量率,改善井下的作业环境.     

矿用空气幕控制井下循环风流的应用研究

针对安徽某铁矿井下辅扇所形成的循环风流,采用对比试验研究方法,开展了多机串并联空气幕控制井下循环风流的试验研究。研究结果表明:(1)串并联空气幕能有效控制两中段间的污风循环,引射风量达2～24m3/s,及时排出污风,有利于井下无轨柴油汽车的行车安全和保护作业人员的身体健康;(2)空气幕正常运行时能增加辅扇的有效风量,对辅扇运行的影响度较小;(3)空气幕运行噪声为82～92dB(A),对距离其约300m的作业环境干扰较小。作业人员经过空气幕时接触噪声的时间较短,对身体健康不构成危害;(4)串并联空气幕安装在运输巷道两侧的硐室内,其供风器出口风速低于4m/s,不影响行人和无轨柴油汽车的运行。     

空气幕在矿山应用的效果

根据循环型空气幕的有效压力理论研究和空气幕隔断机理空气幕的特点,举例空气幕在矿山中的应用。结果得出空气幕具有隔断风流的和控制巷道内的风流反向。其优于手动或自动风门。为解决井下运输繁忙的巷道的漏风问题开辟了新的途径。因而确保井下风流的正常流动,有利于保护工人的身体健康和井下的安全生产,在矿山具有广阔的应用前景。     

矿用空气幕及在大断面巷道的应用研究

介绍空气幕在金川公司二矿区、龙首矿和安庆铜矿大断面巷道内的应用情况.多机并联空气幕能有效阻隔短路风流、引射风流和增阻调节风流.在断面和阻隔压差均较大的巷道内用空气幕能替代风门阻隔风流,阻风率85%～88%,替代风机站引射风流,风量30～40m3/s,或增阻调节风流.在地下开采的矿山具有广阔的应用前景.     

矿井空气幕隔断巷道风流影响因素分析及实验

针对目前矿用空气幕隔断巷道风流的特点和结构设计的要求,通过对单机循环型空气幕流动模型理论分析得到空气幕控制风流的主要影响因素.进一步运用相似原理,建立空气幕隔断巷道风流实验的模型,通过实验得出该巷道空气幕的最优角度为30°和最佳供风器出口宽度为8 cm.最后,利用FLUENT进行数值模拟计算,来验证实验结果的正确性.本研究结果对矿用空气幕隔断巷道风流的结构设计具有重要的理论指导作用.     

矿用空气幕及在大断面巷道的应用研究

介绍空气幕在金川公司二矿区、龙首矿和安庆铜矿大断面巷道内的应用情况。多机并联空气幕能有效阻隔短路风流、引射风流和增阻调节风流。在断面和阻隔压差均较大的巷道内用空气幕能替代风门阻隔风流，阻风率85％～88％，替代风机站引射风流，风量30～40m^3／s，或增阻调节风流。在地下开采的矿山具有广阔的应用前景。     

矿用隔尘气幕机的研究

针对国内煤矿井下用隔尘气幕机产品空缺的现状,对其主要技术指标确定、风机型式选择、风轮设计、整机优化设计及实验室实验等5个方面进行研究与设计,开发出矿用隔尘气幕机,并进行了工业性试验验证。研制的气幕机最大风量达到80 m3/min以上,出口风速可达14 m/s以上,风流分布均匀系数达到0.8。工业性试验结果表明:气幕机在煤矿井下机掘工作面使用时不会影响工作面正常生产,其隔尘效率最高达到81.2%,平均在70%以上。     

多机并联空气幕在矿井通风中的应用

安庆铜矿深部中段开采，受自然风压等因素的影响，出现主斜坡道风流反向，主井进风，导致风流紊乱，风量分配不合理，深部中段供风不足，在寒冷冬季主井内结冰，对安全生产构成严重的威胁。应用了多机并联空气幕技术后，改善了作业环境，保证了生产正常进行。     

空气幕对巷道风流的隔断效应及在马堡矿的应用

为了解决马堡矿在冬季巷道出现的风流反向的问题,以马堡矿为工程背景,通过理论计算,数值模拟,现场效果分析及检验等方法对空气幕影响巷道隔断风流的效果进行研究。采用FLUENT数值模拟软件对2个空气幕同时合作业时巷道风流流场特性进行分析,结果显示巷道风速及静压最终削弱为0,从而证明了空气幕可以阻断风流。现场试验结果表明:双风机并联增阻效果及隔断能力要优于单机幕,可解决在冬季由于自然风压影响产生的风流反向问题。     

并联空气幕在维护井巷安全中的应用

在金川二矿主斜坡道用4台风机并联空气幕引射干燥新风进入主斜坡道,有效的降低其风流湿度,从而减少主斜坡道的冒顶和片帮,维护了主斜坡道的稳定性。安庆铜矿应用2台风机并联空气幕减少主井进风量,从而达到了防止主井结冻的目的,确保主井的提升安全。     

多机并联增阻空气幕在龙首矿的应用

在金川龙首矿对多机并联空气幕的增阻作用进行现场试验研究。结果表明 ,在主斜坡道的同一断面、巷道两侧硐室内 ,用 4台风机并联组成的空气幕对斜坡道的进风流增阻起到了调节风窗的作用 ,当大气温度低于 -10℃时 ,主斜坡道的空气幕全开 ,大气温度为 0～ -10℃时 ,开一侧空气幕 ,大气温度大于 0℃时 ,空气幕不开 ,均可确保主斜坡道内的进风量小于 5 0m3/s,有效保护了新 1#主井和新 2 #副井内的提升设备。     

气幕发生器的试验研究

根据流体力学中空气射流理论和附壁效应,结合现场实际条件对气幕发生器的气幕风速进行了测试和分析,并对气幕发生器的设计参数进行了探讨,得出满足现场条件最合理的喷口直径、气幕风流流向和喷孔间距的气幕发生器。试验结果对现场使用气幕发生器的设计和制作具有一定的参考价值。     

循环型矿用空气幕出口风速对隔断风流效果影响的数值模拟

根据空气幕隔断巷道风流的具体特点,建立了风流流场的数学模型。采用计算流体力学的FLUENT软件,对不同风速下的压力场及速度场进行数值模拟,其结果与理论数据相吻合。模拟结果显示,根据静压及速度梯度可将风流流场分为稳定的上、下游区及变化剧烈的回流区,为数据测量提供依据。空气幕出口风速降低,有效压力随之降低,会使漏风量进一步增加,在设计空气幕时,其隔断能力与所需隔断压差要匹配。