基于ANSYS·FLUENT的粉塵分布規(guī)律研究及防治
發(fā)布時(shí)間:2021-11-19 18:17
已知10-108掘進(jìn)工作面在掘進(jìn)過程中巷道粉塵濃度較大,經(jīng)檢測(cè)在掘進(jìn)面附近粉塵濃度達(dá)到了530 mg/m3,巷道本身采用壓入式通風(fēng),作業(yè)環(huán)境惡劣,巷道工人有時(shí)會(huì)出現(xiàn)呼吸困難癥狀,為了了解掘進(jìn)過程中巷道粉塵的分布情況并為后續(xù)降塵方案提供依據(jù),礦方采用ANSYS·FLUENT軟件對(duì)掘進(jìn)面進(jìn)行了數(shù)值模擬,得出巷道粉塵在離掘進(jìn)頭5m處濃度最高,集中在司機(jī)位以及離掘進(jìn)頭15m之間,為此礦方在司機(jī)位置~離掘進(jìn)頭15m處采用了高壓噴霧技術(shù),另外在皮帶輸送機(jī)上也架設(shè)了噴霧器,經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)后發(fā)現(xiàn)全塵及呼塵濃度均下降明顯,其中全塵降塵率在83.7%,呼塵降塵率在80.1%,降塵效果明顯,為掘進(jìn)作業(yè)人員優(yōu)化了作業(yè)環(huán)境,同時(shí)也降低了塵肺病的風(fēng)險(xiǎn)。
【文章來源】:煤礦現(xiàn)代化. 2020,(04)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
掘進(jìn)巷道風(fēng)速矢量模型
已知巷道寬4.0m,高3.5m,首先建立坐標(biāo)系,以巷道寬度為X軸,風(fēng)筒巷道壁一側(cè)為X=0m,以巷道高度建立Y軸,巷道底板高度Y=0m,模型計(jì)算設(shè)置對(duì)斷面內(nèi)不同的X坐標(biāo)值時(shí)得到巷道粉塵濃度分布圖見圖3,另外對(duì)斷面內(nèi)不同高度時(shí)即不同的Y坐標(biāo)得到巷道粉塵濃度分布圖見圖4。圖4 Y坐標(biāo)不同時(shí)得到巷道粉塵濃度分布圖
圖3 X坐標(biāo)不同得到巷道粉塵濃度分布圖通過觀察圖3以及圖4后可以發(fā)現(xiàn)巷道粉塵濃度多在掘進(jìn)機(jī)頭位置處,隨著X坐標(biāo)值的增大,巷道粉塵濃度在掘進(jìn)機(jī)處也是在逐漸增大的,超過了200mg/m3,這是因?yàn)轱L(fēng)流在射向工作面后會(huì)向相反方向反射,反射回的風(fēng)流由于受到掘進(jìn)機(jī)的阻攔,一部分風(fēng)流會(huì)在掘進(jìn)機(jī)前方一定區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生小的渦流,另外一部分風(fēng)流通過掘進(jìn)機(jī)的兩側(cè)通過并會(huì)在掘進(jìn)機(jī)尾部一定區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生小的渦流。所以在掘進(jìn)機(jī)前后粉塵濃度相對(duì)較高。而在風(fēng)筒一側(cè),由于新鮮風(fēng)流比較多且風(fēng)流運(yùn)動(dòng)相對(duì)劇烈,所以掘進(jìn)機(jī)兩側(cè)風(fēng)流濃度相差較大;隨著Y坐標(biāo)的增加,巷道粉塵濃度在掘進(jìn)面有所減少,但同時(shí)也可以看出在距離在掘進(jìn)工作面產(chǎn)塵源一段距離后,粉塵濃度變小并趨于穩(wěn)定。這是由于掘進(jìn)機(jī)截割煤巖時(shí)產(chǎn)生的大顆粒粉塵受重力作用而沉降,再加上通風(fēng)流場(chǎng)內(nèi)風(fēng)速減小及強(qiáng)度均勻等因素的影響。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Fluent的煤礦井下巷道粉塵運(yùn)動(dòng)的仿真研究[J]. 王望. 機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2019(03)
[2]高壓噴嘴的射流仿真研究[J]. 張振,章巧芳. 機(jī)電工程. 2013(02)
碩士論文
[1]綜采工作面呼吸性粉塵分布規(guī)律的數(shù)值模擬研究[D]. 王曄.西安科技大學(xué) 2016
[2]高壓噴霧降塵系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 郭永明.西安工業(yè)大學(xué) 2016
本文編號(hào):3505594
【文章來源】:煤礦現(xiàn)代化. 2020,(04)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
掘進(jìn)巷道風(fēng)速矢量模型
已知巷道寬4.0m,高3.5m,首先建立坐標(biāo)系,以巷道寬度為X軸,風(fēng)筒巷道壁一側(cè)為X=0m,以巷道高度建立Y軸,巷道底板高度Y=0m,模型計(jì)算設(shè)置對(duì)斷面內(nèi)不同的X坐標(biāo)值時(shí)得到巷道粉塵濃度分布圖見圖3,另外對(duì)斷面內(nèi)不同高度時(shí)即不同的Y坐標(biāo)得到巷道粉塵濃度分布圖見圖4。圖4 Y坐標(biāo)不同時(shí)得到巷道粉塵濃度分布圖
圖3 X坐標(biāo)不同得到巷道粉塵濃度分布圖通過觀察圖3以及圖4后可以發(fā)現(xiàn)巷道粉塵濃度多在掘進(jìn)機(jī)頭位置處,隨著X坐標(biāo)值的增大,巷道粉塵濃度在掘進(jìn)機(jī)處也是在逐漸增大的,超過了200mg/m3,這是因?yàn)轱L(fēng)流在射向工作面后會(huì)向相反方向反射,反射回的風(fēng)流由于受到掘進(jìn)機(jī)的阻攔,一部分風(fēng)流會(huì)在掘進(jìn)機(jī)前方一定區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生小的渦流,另外一部分風(fēng)流通過掘進(jìn)機(jī)的兩側(cè)通過并會(huì)在掘進(jìn)機(jī)尾部一定區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生小的渦流。所以在掘進(jìn)機(jī)前后粉塵濃度相對(duì)較高。而在風(fēng)筒一側(cè),由于新鮮風(fēng)流比較多且風(fēng)流運(yùn)動(dòng)相對(duì)劇烈,所以掘進(jìn)機(jī)兩側(cè)風(fēng)流濃度相差較大;隨著Y坐標(biāo)的增加,巷道粉塵濃度在掘進(jìn)面有所減少,但同時(shí)也可以看出在距離在掘進(jìn)工作面產(chǎn)塵源一段距離后,粉塵濃度變小并趨于穩(wěn)定。這是由于掘進(jìn)機(jī)截割煤巖時(shí)產(chǎn)生的大顆粒粉塵受重力作用而沉降,再加上通風(fēng)流場(chǎng)內(nèi)風(fēng)速減小及強(qiáng)度均勻等因素的影響。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Fluent的煤礦井下巷道粉塵運(yùn)動(dòng)的仿真研究[J]. 王望. 機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2019(03)
[2]高壓噴嘴的射流仿真研究[J]. 張振,章巧芳. 機(jī)電工程. 2013(02)
碩士論文
[1]綜采工作面呼吸性粉塵分布規(guī)律的數(shù)值模擬研究[D]. 王曄.西安科技大學(xué) 2016
[2]高壓噴霧降塵系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 郭永明.西安工業(yè)大學(xué) 2016
本文編號(hào):3505594
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