本文關(guān)鍵詞：長壓短抽式通風(fēng)綜掘工作面粉塵運(yùn)移規(guī)律研究

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【摘要】：礦井粉塵災(zāi)害是煤礦的五大自然災(zāi)害之一,在煤炭開采過程中幾乎每一個(gè)生產(chǎn)場所都會(huì)產(chǎn)生粉塵顆粒,其中掘進(jìn)工作面由于掘進(jìn)工序復(fù)雜,開采過程中容易產(chǎn)生大量粉塵的顆粒,粉塵污染問題比較突出。近些年來隨著煤礦掘進(jìn)技術(shù)的不斷提高,煤礦的開采強(qiáng)度和生產(chǎn)集中度的大幅上升,為煤炭行業(yè)的大型化、集約化生產(chǎn)創(chuàng)造了有利條件。由于高效高產(chǎn)的煤礦開采,礦井粉塵濃度的越來越高,粉塵問題也日益凸現(xiàn)出來。礦井產(chǎn)生的大量粉塵顆粒在風(fēng)流作用下四處漂流,對人體的健康造成嚴(yán)重的威脅,尤其是呼吸性粉塵顆粒對人體的危害最大,長期吸入大量粉塵顆粒容易使得人體患上塵肺病,同時(shí)大量的粉塵顆粒在一定的條件下還會(huì)發(fā)生爆炸,會(huì)造成大量的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失,嚴(yán)重威脅到礦井的安全生產(chǎn)。此外粉塵顆粒還會(huì)造成機(jī)械設(shè)備的磨損,減少其使用年限同時(shí)也增加人員對設(shè)備的維修成本。因此本文對粉塵顆粒的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了理論分析和通過數(shù)值軟件的手段來研究了掘進(jìn)工作面長壓短抽式通風(fēng)風(fēng)流流場的分布規(guī)律以及粉塵顆粒在掘進(jìn)巷道的移運(yùn)規(guī)律,為掘進(jìn)工作面更好的采取有效的防塵措施提供了理論支持,對保護(hù)井下工作人員的安全和礦井的安全生產(chǎn)有著重大的意義。本文探討了影響在綜掘工作面粉塵產(chǎn)生的因素包括自然條件和生產(chǎn)條件。其中自然條件包括:地質(zhì)構(gòu)造、煤、巖的物理性質(zhì)等因素;生產(chǎn)條件主要為:生產(chǎn)強(qiáng)度,通風(fēng)狀況,切割參數(shù)以及采掘方法等因素�；诹黧w力學(xué)、計(jì)算流體力學(xué)以及空氣動(dòng)力學(xué)等理論知識(shí),建立了粉塵運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型,并根據(jù)該數(shù)學(xué)模型來對粉塵顆粒在風(fēng)流中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、粉塵顆粒在靜止的空氣中沉降、粉塵顆粒在巷道中的沉降與擴(kuò)散以及粉塵顆粒之間的碰撞運(yùn)動(dòng)等進(jìn)行了分析。此外為了更好的降低掘進(jìn)工作面的粉塵的濃度,本文還根據(jù)氣固兩項(xiàng)流理論,通過GAMBIT數(shù)值軟件建立掘進(jìn)巷道的三維模型并利用FLUENT軟件對巷道流場分布以及粉塵濃度變化規(guī)律進(jìn)行數(shù)值模擬,根據(jù)粉塵分布情況可以得出如下結(jié)論:(1)距離工作面10米左右位置粉塵濃度一般到達(dá)最高值,隨著距離的增加粉塵濃度逐漸降低,最后趨于穩(wěn)定;(2)巷道中的風(fēng)速對粉塵濃度的影響也比較大,改變壓入風(fēng)筒的風(fēng)速可以降低粉塵的濃度;(3)數(shù)值模擬的結(jié)果與現(xiàn)場實(shí)測的結(jié)果穩(wěn)合性較好,說明本文建立的模型與選擇的方法相適應(yīng),通過數(shù)值模擬出來的結(jié)果具有合理性與可信性,對指導(dǎo)礦井粉塵防治有著重要的參考價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：安徽建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD714.4

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

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本文編號(hào)：1216118