【摘要】：為了改善破碎硐室粉塵質(zhì)量濃度超標(biāo)的現(xiàn)狀,獲取合理的通風(fēng)除塵參數(shù),根據(jù)相似原理,結(jié)合氣固兩相流的運動方程,導(dǎo)出了模擬破碎硐室粉塵運動的相似準(zhǔn)則數(shù),建立了破碎硐室相似模型,運用Fluent軟件對破碎硐室相似模型粉塵質(zhì)量濃度分布進行數(shù)值模擬,并與相似實驗數(shù)據(jù)對比分析,模擬結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)基本吻合.研究結(jié)果表明:捕捉壁面條件下粉塵質(zhì)量濃度較之反彈壁面要低;入口風(fēng)速為0.2~0.5 m/s時,粉塵質(zhì)量濃度隨風(fēng)速的增大逐步降低.安裝抽風(fēng)除塵系統(tǒng)后,粉塵質(zhì)量濃度基本保持在2 mg/m3以內(nèi),平均除塵率高達90%以上.
【圖文】：

求解，并與相似實驗結(jié)果進行對比分析，以驗證模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性及模擬方法的可行性［13－19］．!"#$%&’()%*"+,-./,-0/1,/!"#$圖1破碎硐室相似實驗?zāi)Ｐ脱b置示意2.1風(fēng)流流場分布當(dāng)硐室模型入口風(fēng)速為0.4m/s時，計算得出硐室模型空間風(fēng)流流場分布速度矢量圖及渲染圖分別如圖2、3所示，從圖中可以看出:1)風(fēng)流自入口進入硐室后，沿原風(fēng)流方向繼續(xù)向前流動，流動至硐室前端壁面后，受壁面的阻礙作用轉(zhuǎn)向右方繼續(xù)流動，，流動至右側(cè)壁面的風(fēng)流由于右側(cè)壁面的阻礙作用又轉(zhuǎn)向后方流動，最終由硐室出口排出．2)風(fēng)流流動過程中是以一個沿程覆蓋范圍逐漸擴大的趨勢流動，且風(fēng)速沿程逐步衰減，根據(jù)風(fēng)流流動過程中所呈現(xiàn)出的不同狀態(tài)，將硐室內(nèi)風(fēng)流流場劃分為3個區(qū)域，即射流區(qū)、回流區(qū)及渦流區(qū)．3)由于風(fēng)流流動過程中的附壁效應(yīng)，擴散至硐室中央風(fēng)量較少，導(dǎo)致硐室中央風(fēng)流循環(huán)效果較差，并在中央?yún)^(qū)域形成一個風(fēng)流漩渦．隨著風(fēng)流的附壁流動，風(fēng)流漩渦的邊界呈現(xiàn)出向內(nèi)收縮的趨勢．4)風(fēng)流向前流動階段，風(fēng)速整體保持在0.3～0.4m/s;向右流動階段，風(fēng)速整體保持在0.2～0.3m/s;向后流動階段保持在0～0.2m/s;在硐室出口處，由于風(fēng)流在該區(qū)域內(nèi)大量匯集，風(fēng)速驟然增至0.4m/s以上．2.2粉塵質(zhì)量濃度空間分布為了能直觀地了解粉塵顆粒在破碎硐室相似模型內(nèi)的運動軌跡，在滿足人體肉眼觀察及計算機計算能力的前提下，在離散相模型中，令破碎機下料口處隨機產(chǎn)生170個粉塵顆粒，并運用隨機軌道模型跟蹤其運動軌跡，得破碎硐室相似模型裝置粉塵運動規(guī)律如圖4所示．通過大批量地跟蹤粉塵顆粒運動軌跡并對其進行統(tǒng)計分析，得破碎硐室相似模型裝置粉塵質(zhì)量濃度空間分布如圖5、6所示．圖6中取z=1m(距地面1m)平面與y=5.3m(破碎機

質(zhì)量濃度則較低．3)隨著風(fēng)流在模型空間內(nèi)流動，由于硐室壁面的阻擋及碰撞等效應(yīng)，粉塵質(zhì)量濃度有所降低，但降幅較�。拷诿鎱^(qū)域內(nèi)粉塵質(zhì)量濃度基本保持在25mg/m3以上，而漩渦內(nèi)粉塵質(zhì)量濃度基本維持在10mg/m3以下．圖2硐室模型空間風(fēng)流流場分布速度矢量圖圖3硐室模型空間風(fēng)流流場分布渲染圖圖4破碎硐室相似模型裝置粉塵運動規(guī)律2.3不同壁面條件下粉塵質(zhì)量濃度分布為了研究壁面條件對模型空間粉塵質(zhì)量濃度分布的影響，在壁面參數(shù)中進行設(shè)置，對反彈壁面條件及捕捉壁面條件下粉塵質(zhì)量濃度分布進行模擬，圖6為捕捉壁面條件下粉塵質(zhì)量濃度分布，圖7為破碎模型在反彈壁面條件下的粉塵質(zhì)量濃度分布情況，從圖6、7中可以看出:反彈壁面條件下第4期陳舉師，等:破碎硐室粉塵質(zhì)量濃度分布的數(shù)值模擬及實驗·117·

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1 劉毅;蔣仲安;蔡衛(wèi);周鳳增;郭達;劉寶東;;綜采工作面粉塵運動規(guī)律的數(shù)值模擬[J];北京科技大學(xué)學(xué)報;2007年04期

2 施春紅;歐盛南;金龍哲;;礦井粉塵運移規(guī)律性的試驗研究[J];北京科技大學(xué)學(xué)報;2007年S2期

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4 王暉;王海寧;;安徽某銅礦井下破碎站粉塵污染治理[J];資源環(huán)境與工程;2006年04期

5 曹玉龍;丁伯塤;李剛;陳宜華;;礦山選廠破碎篩分的粉塵控制方法研究[J];現(xiàn)代礦業(yè);2011年10期

6 李鋒;撒占友;王勇;張海寧;;基于Fluent的扁平硐室采場粉塵濃度分布及運移規(guī)律研究[J];礦業(yè)研究與開發(fā);2010年05期

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9 張廣;尚少鵬;武文斐;;大采高綜采工作面煤塵質(zhì)量濃度分布特性[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2014年04期

10 譚聰;蔣仲安;陳舉師;王佩;;綜采割煤粉塵運移影響因素的數(shù)值模擬[J];北京科技大學(xué)學(xué)報;2014年06期

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2 周剛;程衛(wèi)民;王剛;陳連軍;;年產(chǎn)600萬噸綜放工作面液壓支架噴霧降塵裝置優(yōu)化設(shè)計[A];2009礦山災(zāi)害預(yù)防控制學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2009年

3 張設(shè)計;;采煤機塵源跟蹤噴霧降塵系統(tǒng)的研究[A];第二十屆海峽兩岸及香港、澳門地區(qū)職業(yè)安全健康學(xué)術(shù)研討會暨中國職業(yè)安全健康協(xié)會2012學(xué)術(shù)年會論文集[C];2012年

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6 李小川;氣流場中粉塵顆粒流動行為與濕法凈化[D];中國礦業(yè)大學(xué);2013年

7 左前明;大采高綜采工作面煤塵擴散規(guī)律及防治技術(shù)研究[D];中國礦業(yè)大學(xué)（北京）;2014年

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6 丁旭東;干式鉆進煤塵在巷道中運移及分布規(guī)律的研究[D];安徽理工大學(xué);2012年

7 孫琳琳;粉塵濃度檢測儀的設(shè)計與實現(xiàn)[D];吉林大學(xué);2012年

8 張晶晶;東榮二礦綜掘面粉塵運移規(guī)律及高壓噴霧降塵技術(shù)研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2012年

9 劉述明;采煤工作面沿程粉塵分布規(guī)律及采煤機外噴霧效果研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2012年

10 王楠;東榮二礦綜采工作面高壓噴霧降塵技術(shù)的應(yīng)用[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2012年

【二級參考文獻】

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2 劉毅;蔣仲安;蔡衛(wèi);周鳳增;郭達;劉寶東;;綜采工作面粉塵運動規(guī)律的數(shù)值模擬[J];北京科技大學(xué)學(xué)報;2007年04期

3 施春紅;歐盛南;金龍哲;;礦井粉塵運移規(guī)律性的試驗研究[J];北京科技大學(xué)學(xué)報;2007年S2期

4 蔣仲安;萬善福;孫佳;;基于粒子系統(tǒng)的爆破煙塵運動的模擬研究[J];北京科技大學(xué)學(xué)報;2007年S2期

5 杜翠鳳;王輝;蔣仲安;何宗禮;胡國勇;;長壓短抽式通風(fēng)綜掘工作面粉塵分布規(guī)律的數(shù)值模擬[J];北京科技大學(xué)學(xué)報;2010年08期

6 陳贊成;楊鵬;呂文生;何磊;門瑞營;;高寒礦井穿脈巷道掘進炮煙擴散規(guī)律的數(shù)值模擬[J];北京科技大學(xué)學(xué)報;2011年05期

7 秦躍平;張苗苗;崔麗潔;劉江月;;綜掘工作面粉塵運移的數(shù)值模擬及壓風(fēng)分流降塵方式研究[J];北京科技大學(xué)學(xué)報;2011年07期

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9 孫佳;蔣仲安;倪文;;爆破煙塵行為的實時模擬[J];爆破;2006年01期

10 彭梅,羅茂蜀;破碎機粉塵治理實踐[J];重慶環(huán)境科學(xué);1998年01期

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7 閆華鋒;陳耀文;韓溫池;臧培剛;;新元煤礦大斷面機頭搭接硐室施工方法[A];礦山建設(shè)工程新進展——2006全國礦山建設(shè)學(xué)術(shù)會議文集（上冊）[C];2006年

8 曹永凱;;鈾礦山避災(zāi)硐室環(huán)境控制技術(shù)探討[A];中國核科學(xué)技術(shù)進展報告（第二卷）——中國核學(xué)會2011年學(xué)術(shù)年會論文集第2冊（鈾礦冶分卷、核能動力分卷（上））[C];2011年

9 呂廣同;;立井主要相關(guān)特殊硐室的施工方法研究與應(yīng)用[A];全國礦山建設(shè)學(xué)術(shù)會議論文選集（上冊）[C];2004年

10 王根盛;張東強;;井下軟巖機電硐室加固治理技術(shù)[A];山東煤炭學(xué)會2004年度優(yōu)秀學(xué)術(shù)論文集[C];2004年

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本文編號：2579921