綜掘工作面粉塵治理難度大,特別是截割普氏系數(shù)高、含水率低的半煤巖斷面時,迎頭面及巷道粉塵濃度超標(biāo)問題嚴(yán)重威脅著井下作業(yè)人員的健康與安全。本文以陜西省玉華煤礦2410綜掘工作面為研究對象,通過現(xiàn)場測量與仿真分析,研究了兩種通風(fēng)方式下綜掘面風(fēng)流場和粉塵場的分布規(guī)律及工況參數(shù)變化對除塵效果的影響。針對綜掘面粉塵嚴(yán)重超標(biāo)問題,本文提出了利用風(fēng)幕控塵結(jié)合壓、抽（用除塵風(fēng)機）組合式通風(fēng)的除塵系統(tǒng)方案,并討論了該系統(tǒng)參數(shù)間的配置關(guān)系。本文的主要工作如下:（1）進(jìn)行綜掘工作面現(xiàn)場調(diào)研與數(shù)據(jù)測量工作,對綜掘面測點風(fēng)速、粉塵濃度及粉塵粒徑進(jìn)行了統(tǒng)計整理,用最小二乘法計算了粉塵分散度并通過MATLAB進(jìn)行了擬合驗證,為仿真分析提供建模參數(shù)和驗證數(shù)據(jù)。（2）根據(jù)綜掘面設(shè)備布置情況建立了三維幾何模型;依據(jù)氣-固兩相流理論,運用Fluent軟件對綜掘工作面在單一壓入式通風(fēng)方式工況下的風(fēng)流場、粉塵場進(jìn)行數(shù)值模擬并對比實測數(shù)據(jù)驗證仿真模型的有效性。（3）分析了單一壓入式與壓、抽（用除塵風(fēng)機）組合式兩種通風(fēng)方式下該綜掘面風(fēng)流場與粉塵場的分布情況以及局部通風(fēng)機壓風(fēng)口位置變化對壓、抽（用除塵風(fēng)機）組合式通風(fēng)方式下風(fēng)流場和粉... 

【文章來源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

410綜掘工作面設(shè)計平面圖

2綜掘工作面概況與數(shù)據(jù)測量研究9表2.12410綜掘工作面掘進(jìn)地質(zhì)情況序號項目地質(zhì)情況1煤（巖）層賦存特征煤層：工作面由外向里0～800m，煤厚6～4m；800～1200m，煤厚4～9m；1200～2000m，煤厚5～9m。背斜軸部一般較薄，向斜軸部一般較厚。煤層結(jié)構(gòu)中等，埋深524.23～748.4m，工作面里段煤層埋藏深，一般埋深606.2m。老頂：局部老頂中含礫石。厚7.37～17.9m，一般厚度12.9m，硬度5～7級，屬于中等穩(wěn)定頂板。老頂分布規(guī)律為向斜區(qū)域較厚，背斜區(qū)域較保底板：一般厚度1.1m；工作面向斜區(qū)域較厚，背斜區(qū)域變薄或缺失。工作面向斜區(qū)域較厚，背斜區(qū)域較保煤層底板屬不堅實至極不堅實底板。2水文地質(zhì)掘進(jìn)期間主要以頂板淋水，煤壁滲水為主，涌水量小于5m/h左右。3瓦斯地質(zhì)預(yù)計2410面在掘進(jìn)期間瓦斯涌出量小于2m3/min。2.1.12410綜掘面施工流程掘進(jìn)過程如圖2.2所示。1.綜掘機從綜掘面左下角進(jìn)刀，然后按照圖示順序進(jìn)行截割。完成一個循環(huán)后將綜掘機退后5m，接局部通風(fēng)機風(fēng)筒，關(guān)閉除塵風(fēng)機后支護(hù)班組開始進(jìn)行作業(yè)。2.在遇到地質(zhì)變化帶（頂板較破碎、煤層層理較發(fā)育）時，為了減少片幫、冒頂，截割頭應(yīng)在距離頂板、兩幫一定距離移動，使截割后留有一定厚度的頂煤和幫煤，然后進(jìn)行二次修整，保證巷道成型。當(dāng)完成一個割煤循環(huán)→掘進(jìn)機退后→敲幫問頂→進(jìn)行臨時支護(hù)→按線定好鐵絲網(wǎng)、托梁位置→上鐵絲網(wǎng)、托梁→用鐵絲捆扎好→打頂板錨桿眼→快速安裝頂板錨桿→刷幫→從上至下打兩幫錨桿眼→安裝兩幫鐵絲網(wǎng)、托梁、錨桿→掃底進(jìn)行下一循環(huán)。圖2.2綜掘機截割示意圖

西安科技大學(xué)非全日制工程碩士學(xué)位論文102.1.22410綜掘面主要生產(chǎn)設(shè)備及人員組織配備情況（1）通風(fēng)系統(tǒng)工作面使用FBD-2×37kw型局部通風(fēng)機和KCS-400型濕式振弦除塵風(fēng)機，風(fēng)量范圍分別為460～740m3/min、250～480m3/min。采用兩種通風(fēng)方式，分別為單一壓入式和壓、抽（用濕式振弦除塵風(fēng)機（簡稱除塵風(fēng)機））組合式，2410綜掘工作面掘進(jìn)時采用壓、抽（用除塵風(fēng)機）組合式通風(fēng)系統(tǒng)。掘進(jìn)開始時將接近迎頭面的局部通風(fēng)機壓風(fēng)筒拆除一部分，壓風(fēng)口移動至距迎頭面10m附近，同時除塵風(fēng)機開始工作，除塵風(fēng)機抽風(fēng)口固定在掘進(jìn)機懸臂后方，距迎頭面5m處。2410綜掘工作面支護(hù)時采用單一壓入式通風(fēng)，此時除塵風(fēng)機關(guān)閉，局部通風(fēng)機風(fēng)筒延長至距離迎頭面5m處。分別以局部通風(fēng)機和除塵風(fēng)機的最大、最小吸風(fēng)量驗算出巷道風(fēng)速，則Vmax=1.45m/s，Vmin=0.68m/s。同斷面內(nèi)通風(fēng)量大于最小風(fēng)量，小于最大風(fēng)量，通風(fēng)情況符合煤礦安全標(biāo)準(zhǔn)。通風(fēng)路線如下所示：1.新鮮風(fēng)流→二盤區(qū)軌道延伸帶巷→局部通風(fēng)機→工作面；2.工作面乏風(fēng)→二盤區(qū)膠帶大巷→第二回風(fēng)巷。目前壓風(fēng)分管路已安裝至各采掘工作面并設(shè)置有供氣閥門。圖2.3綜掘工作面通風(fēng)系統(tǒng)示意圖（2）井下作業(yè)人員組織情況2410綜掘面每生產(chǎn)班組的人員配備情況如表2.3所示：

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：2988629