【摘要】：深凹露天礦山風流場主要受動力與熱力兩種因素影響,根據(jù)相關學者對露天礦采場內(nèi)風流結構與空間分布的相關研究表明,當?shù)乇盹L速大于1m/s時,熱力對風流場影響較小,風流動力作用占主導地位,此時采場內(nèi)出現(xiàn)復環(huán)流結構。復環(huán)流結構會阻礙采場內(nèi)外空氣交換,導致污染物濃度升高,威脅礦山的生產(chǎn)安全與工作人員的身體健康。本文采取理論分析、現(xiàn)場實測、相似實驗、數(shù)值模擬相結合的研究方法,對動力主導下的深凹露天礦內(nèi)復環(huán)流形態(tài)演變規(guī)律及空間分布特性進行研究。本文根據(jù)空間風流場形態(tài)特征實驗及邊坡風向觀測實驗數(shù)據(jù),分析得出露天礦復環(huán)流的空間結構包括垂直與水平兩個方向的環(huán)流,結合相似實驗結果提出復環(huán)流中心軸為倒“U”型結構。通過數(shù)值模擬軟件對深凹露天礦及相似實驗模型進行數(shù)值模擬運算,根據(jù)現(xiàn)場實驗、相似實驗以及數(shù)值模擬結果的對比印證,進一步確定復環(huán)流中心軸空間結構為倒“U”型。對露天礦深度、邊坡角及長軸尺寸等參數(shù)對復環(huán)流形態(tài)分布規(guī)律進行的研究,確定了復環(huán)流形態(tài)演變及空間分布影響因素重要度。在現(xiàn)場實驗,相似實驗與數(shù)值模擬結果的基礎上,基于邊界層分離理論,揭示出復環(huán)流空間形態(tài)的動力學因素為露天礦采場中背風坡與迎風坡-坑底之間的壓力差,該壓力差也是復環(huán)流中心軸呈倒“U”型結構的主要原因。根據(jù)本文對復環(huán)流結構的相關研究,結合渦運動理論與復環(huán)流動力學機制,基于數(shù)值模擬結果提出以渦通量為判定依據(jù),臨界雷諾數(shù)與空間位置為篩選條件的復環(huán)流影響范圍計算方法。在復環(huán)流影響范圍計算方法的基礎上,對不同條件下的深凹露天礦中復環(huán)流影響范圍及空間位置分布進行計算分析,運用量綱分析法構建深凹露天礦復環(huán)流形態(tài)演變及空間分布預測模型并對模型進行驗證。本文研究成果對完善深凹露天礦通風理論及采場空氣污染治理提供理論依據(jù),對提升采場通風能力,合理安排生產(chǎn)規(guī)劃,改善職工作業(yè)環(huán)境具有實際意義。
【圖文】：

凹露天礦的復環(huán)流結構是主要的風流結構形式，其特點是存在著明顯的直流逡逑區(qū)域和復環(huán)流區(qū)域，背風坡附近存在明顯的下沉氣流，隨著采深的加深還會逡逑產(chǎn)生二次回流，這三種風流結構的具體風流描述如圖２－１［１６］所示。逡逑－７邋－逡逑

在自然風流較弱的情況下，，露天礦懫場內(nèi)空氣的運動形式以對流式和逆逡逑X検階釵饗�。随讙亜颦h(huán)緦髟碩募憂�，懫场闹u饕緦鶻峁褂扇攘νǚ玨義獻湮緦νǚ紓緯芍繃魘交蚋椿妨魘酵ǚ紓ㄈ繽跡玻常�。辶x媳撤綈銼咂陸牽校荊保

本文編號：2637491