本文關(guān)鍵詞：白石潭鐵礦地下礦山采場通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著礦山開采時(shí)間越來越長和淺部資源不斷地枯竭，非煤礦山開采深度越大，井下通風(fēng)環(huán)境(如溫度，濕度等）越惡劣，礦井通風(fēng)問題和工作面爆破產(chǎn)生的有毒有害氣體排除問題已嚴(yán)重影響到礦山安全生產(chǎn)。 論文針對非煤地下礦山采場通風(fēng)問題，結(jié)合綦江白石潭鐵礦地下礦山的現(xiàn)場實(shí)際情況，開展了礦井通風(fēng)優(yōu)化和采場爆破后有毒有害氣體的運(yùn)動規(guī)律研究，其研究成果對工作面進(jìn)行有效合理通風(fēng)、降低工作面炮煙濃度、保障井下作業(yè)人員的生命安全具有重要的理論和實(shí)際意義。 論文研究取得的主要成果及結(jié)論如下： ①基于采場風(fēng)流流動理論，建立了綦江白石潭鐵礦地下礦山采場內(nèi)風(fēng)流流動的物理模型。 ②利用FLUENT流體力學(xué)模擬分析軟件，對礦山采場內(nèi)風(fēng)流流動進(jìn)行數(shù)值模擬，確定了該礦山采場內(nèi)風(fēng)流流動規(guī)律；研究表明，采場風(fēng)流沒有完全穿過作業(yè)工作面，有毒有害氣體在采場后方形成積聚，對采場深處煙塵排出過程作用較小，造成新鮮風(fēng)風(fēng)流的浪費(fèi)，使采場工作面附近和采場后方CO濃度相差很大，采場排煙時(shí)間過長，，通風(fēng)效率低。 ③根據(jù)采場內(nèi)風(fēng)流流場分布，確定了該礦山采場通風(fēng)優(yōu)化方式；提出了具體的礦井通風(fēng)技術(shù)；即在進(jìn)風(fēng)巷道和回風(fēng)巷道靠近采場后方分別再設(shè)置一個(gè)進(jìn)風(fēng)口和回風(fēng)出口，關(guān)閉超前巷道進(jìn)風(fēng)入口，形成兩條進(jìn)、回風(fēng)口的采場通風(fēng)系統(tǒng)，并在爆破后加強(qiáng)采場通風(fēng)；優(yōu)化后通過數(shù)值模擬得到采場任何位置的濃度場和速度場；對礦山采場通風(fēng)優(yōu)化的模擬結(jié)果表明，當(dāng)進(jìn)風(fēng)口風(fēng)速分別為1.5m/s時(shí)，采場工作面和采場后方CO下降明顯，濃度相差不大，所用時(shí)間也大大減小。 本文研究成果對類似礦井制定礦井通風(fēng)措施有參考指導(dǎo)意義；由于不同非煤地下礦山通風(fēng)系統(tǒng)的復(fù)雜性，有關(guān)非煤礦山采場通風(fēng)優(yōu)化和炮煙擴(kuò)散問題的研究將更具有深度性以及多樣性，還需要進(jìn)一步深入研究和解決這些問題。
【關(guān)鍵詞】：地下礦山 通風(fēng)優(yōu)化 有毒有害氣體 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TD724
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 緒論8-13
• 1.1 研究背景及意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外采場有毒有害氣體擴(kuò)散研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 國外現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 國內(nèi)現(xiàn)狀10-11
• 1.3 研究內(nèi)容11-12
• 1.4 技術(shù)路線12-13
• 2 采場多組分運(yùn)輸風(fēng)流流動數(shù)學(xué)模型研究13-24
• 2.1 流體與流動的基本特性13-15
• 2.1.1 理想流體與粘性流體13
• 2.1.2 流體熱傳導(dǎo)及擴(kuò)散13-14
• 2.1.3 可壓流體與不可壓流體14
• 2.1.4 定常與非定常流動14-15
• 2.1.5 層流流動與湍流流動15
• 2.2 采場多組分運(yùn)輸數(shù)學(xué)模型研究15-17
• 2.2.1 質(zhì)量守恒方程15-16
• 2.2.2 動量守恒方程16
• 2.2.3 動量守恒方程16-17
• 2.2.4 組分質(zhì)量守恒方程17
• 2.3 湍流流動封閉方程研究17-23
• 2.3.1 直接數(shù)值模擬20
• 2.3.2 大渦模擬20
• 2.3.3 雷諾平均數(shù)值模擬20-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 3 礦山工程開采系統(tǒng)分析24-29
• 3.1 礦山地質(zhì)24-25
• 3.2 水文地質(zhì)特征25-26
• 3.3 礦井開拓方法和開采方法26-27
• 3.4 礦山通風(fēng)系統(tǒng)27-28
• 3.5 工作面需風(fēng)量28
• 3.6 本章小結(jié)28-29
• 4 采場通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀及 CO 分布規(guī)律數(shù)值模擬研究29-50
• 4.1 計(jì)算流體力學(xué)（CFD）簡介29-30
• 4.2 FLUENT 軟件簡介30-34
• 4.2.1 FLUENT 前置處理器30-31
• 4.2.2 FLUENT 求解器31-32
• 4.2.3 FLUENT 后置處理器32
• 4.2.4 FLUENT 解決問題步驟32-34
• 4.3 建立模型與劃分網(wǎng)格34-36
• 4.4 數(shù)值模擬初始參數(shù)及邊界條件的設(shè)定36-42
• 4.4.1 初始有毒有害氣體濃度設(shè)定36-38
• 4.4.2 FLUENT 軟件參數(shù)設(shè)置38-42
• 4.5 數(shù)值模擬結(jié)果分析42-48
• 4.5.1 殘差走勢圖42-43
• 4.5.2 速度場分析43-46
• 4.5.3 濃度場分析46-48
• 4.6 本章小結(jié)48-50
• 5 采場通風(fēng)優(yōu)化數(shù)值模擬50-57
• 5.1 建立模型與劃分網(wǎng)格50
• 5.2 數(shù)值模擬初始參數(shù)及邊界條件的設(shè)定50-51
• 5.3 數(shù)值模擬結(jié)果分析51-56
• 5.3.1 殘差走勢圖51
• 5.3.2 速度場分析51-53
• 5.3.3 濃度場分析53-56
• 5.4 采場通風(fēng)方案的優(yōu)化及建議56
• 5.5 本章小結(jié)56-57
• 6 結(jié)論及展望57-59
• 6.1 結(jié)論57
• 6.2 展望57-59
• 致謝59-60
• 參考文獻(xiàn)60-63
• 附錄63
• A.作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄63

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：白石潭鐵礦地下礦山采場通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：373166