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。