在礦山機(jī)械化程度不斷提高、開采強(qiáng)度日趨增大的情況下，掘進(jìn)工作面粉塵量劇增，不僅給工作面生產(chǎn)人員的身心健康帶來危害，還給正常生產(chǎn)安全帶來隱患。在目前機(jī)掘工作面通風(fēng)存在不足的形勢下，如何對掘進(jìn)工作面粉塵及有害物進(jìn)行有效的控制并及時(shí)排放，消弭粉塵及有害物在掘進(jìn)工作面的危害是礦井通風(fēng)亟待解決的問題。 為了進(jìn)一步改善機(jī)掘工作面作業(yè)環(huán)境，滿足生產(chǎn)安全的要求，本文在相關(guān)研究基礎(chǔ)上，提出了機(jī)掘工作面旋轉(zhuǎn)射流屏蔽通風(fēng)。旋轉(zhuǎn)射流屏蔽通風(fēng)作為機(jī)掘工作面的一種新的通風(fēng)方法，在國內(nèi)外尚屬首次研究。旋轉(zhuǎn)射流屏蔽通風(fēng)是利用旋轉(zhuǎn)射流的卷吸和摻混能力強(qiáng)的特性，在吹散掘進(jìn)工作面的粉塵和瓦斯及有害物方面具有良好效果，能夠?qū)崿F(xiàn)防止瓦斯局部積聚，加強(qiáng)對工作面粉塵的控制和捕集。由于旋轉(zhuǎn)射流流場的復(fù)雜性，目前相關(guān)理論還沒有完全研究透徹，理論分析比較粗淺，主要依靠實(shí)驗(yàn)手段來探討。機(jī)掘工作面旋轉(zhuǎn)射流屏蔽通風(fēng)理論的研究成功不僅是對機(jī)掘工作面通風(fēng)技術(shù)和通風(fēng)理論的重大突破，同時(shí)對旋轉(zhuǎn)射流基礎(chǔ)理論的進(jìn)一步研究也將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。為了更好地推廣這一新通風(fēng)方法，本文以機(jī)掘工作面旋轉(zhuǎn)射流屏蔽通風(fēng)流場為研究對象，借助流體力學(xué)、射流理論和相似理論等相關(guān)...

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
目錄
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 掘進(jìn)通風(fēng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 掘進(jìn)工作面通風(fēng)理論研究現(xiàn)狀
        1.2.2 掘進(jìn)工作面通風(fēng)除塵技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究的主要內(nèi)容
    1.4 課題的研究方法及技術(shù)路線
    1.5 本章小結(jié)
第二章 旋轉(zhuǎn)射流屏蔽通風(fēng)理論分析
    2.1 紊動射流的基本概念
    2.2 紊動射流的渦結(jié)構(gòu)、卷吸與擴(kuò)散作用
        2.2.1 紊動射流的基本方程
        2.2.2 平面紊動射流理論
    2.3 環(huán)形自由射流理論
    2.4 環(huán)形射流與壁面的沖擊
        2.4.1 沖擊射流的基本特征
        2.4.2 斜沖擊射流流量分配
    2.5 旋轉(zhuǎn)射流屏蔽通風(fēng)控塵理論分析
    2.6 本章小結(jié)
第三章 機(jī)掘工作面旋轉(zhuǎn)射流屏蔽通風(fēng)數(shù)值模擬研究
    3.1 數(shù)值模擬的基本方法與理論
        3.1.1 湍流的數(shù)值模擬方法
        3.1.2 湍流的數(shù)值計(jì)算模型
    3.2 機(jī)掘工作面旋轉(zhuǎn)射流屏蔽通風(fēng)物理模型的建立
        3.2.1 吹吸組合風(fēng)口物理模型
        3.2.2 巷道模型網(wǎng)格劃分
        3.2.3 數(shù)學(xué)模型
    3.3 機(jī)掘工作面旋轉(zhuǎn)射流屏蔽通風(fēng)流場分布規(guī)律
    3.4 數(shù)值計(jì)算結(jié)果及分析
        3.4.1 組合風(fēng)口噴射傾角對旋轉(zhuǎn)射流屏蔽流場的影響
        3.4.2 噴射口寬度對旋轉(zhuǎn)射流屏蔽流場的影響
        3.4.3 吹吸流量比對旋轉(zhuǎn)射流屏蔽流場的影響
    3.5 旋轉(zhuǎn)射流屏蔽通風(fēng)流場粉塵濃度分布數(shù)值模擬
        3.5.1 不同噴射傾角時(shí)工作面粉塵濃度分布
        3.5.2 不同噴口寬度時(shí)工作面粉塵濃度分布
        3.5.3 不同吹吸流量比時(shí)工作面粉塵濃度分布
    3.6 本章小結(jié)
第四章 機(jī)掘工作面旋轉(zhuǎn)射流屏蔽通風(fēng)實(shí)驗(yàn)研究
    4.1. 相似理論分析
        4.1.1 流動相似
        4.1.2 相似理論
        4.1.3 相似準(zhǔn)則的推導(dǎo)
        4.1.4 相似模型律的選擇
    4.2 模型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.2.1 相似模型設(shè)計(jì)
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)參數(shù)的設(shè)定
    4.3 旋轉(zhuǎn)射流屏蔽通風(fēng)流場的 PIV 實(shí)驗(yàn)測量
        4.3.1 PIV 原理
        4.3.2 PIV 測量系統(tǒng)
        4.3.3 PIV 測量實(shí)驗(yàn)平臺
        4.3.4 PIV 實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)定
        4.3.5 PIV 實(shí)驗(yàn)步驟
    4.4 PIV 測量結(jié)果及分析
    4.5 實(shí)驗(yàn)誤差分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    5.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄：攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果
    一、公開發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
    二、參與科研項(xiàng)目
    三、專利
詳細(xì)摘要



本文編號：3874976