長(zhǎng)距離巷道掘進(jìn)通風(fēng)排塵數(shù)值模擬及優(yōu)化研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-07 22:53
爆破粉塵的危害一直是地下礦井開(kāi)采過(guò)程中所要面對(duì)的一大問(wèn)題。爆破粉塵成分復(fù)雜,含多種有毒有害物質(zhì),其危害程度遠(yuǎn)大于一般作業(yè)場(chǎng)所的粉塵,特別是在長(zhǎng)距離掘進(jìn)巷道中的爆破粉塵。長(zhǎng)距離巷道掘進(jìn)為單一巷道獨(dú)頭掘進(jìn),風(fēng)流的輸送過(guò)程往往會(huì)有大量的漏風(fēng)和風(fēng)流動(dòng)能損失,導(dǎo)致掘進(jìn)端面新鮮風(fēng)流不足,同時(shí)掘進(jìn)端面的風(fēng)流場(chǎng)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,不合理的通風(fēng)布置使得風(fēng)流的有效利用率降低。因此,進(jìn)行長(zhǎng)距離巷道掘進(jìn)面的風(fēng)流場(chǎng)分析以及通風(fēng)布置優(yōu)化,對(duì)于保障礦山通風(fēng)安全具有重要意義。本文結(jié)合某銅礦的長(zhǎng)距離掘進(jìn)巷道實(shí)際的爆破和通風(fēng)排塵情況,依托CFD相關(guān)理論,運(yùn)用Fluent軟件對(duì)巷道粉塵的運(yùn)移情況進(jìn)行瞬態(tài)模擬及分析,直觀的展現(xiàn)粉塵在巷道內(nèi)的運(yùn)移規(guī)律。通過(guò)改變風(fēng)筒在巷道的懸掛位置、風(fēng)筒口至掘進(jìn)端面的距離、風(fēng)筒口尺寸以及采用脈動(dòng)通風(fēng),比較不同工況的通風(fēng)排塵效果以及定量分析巷道粉塵滯留情況,得出巷道的最優(yōu)通風(fēng)布置參數(shù),最終確定巷道的最優(yōu)通風(fēng)布置方案。研究得出以下結(jié)論:獨(dú)頭巷道射流為受限空間貼附射流,流場(chǎng)分為貼附射流區(qū)、沖擊射流區(qū)和回流區(qū)。巷道通風(fēng)情況下,巷道的粉塵排出時(shí)間大大縮減,但是風(fēng)流對(duì)粉塵的擾動(dòng)作用不利于粉塵的自身沉降作用。風(fēng)筒懸掛...
【文章來(lái)源】:江西理工大學(xué)江西省
【文章頁(yè)數(shù)】:101 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
巷道沿程不同截面的速度變化圖
第二章掘進(jìn)巷道風(fēng)速及粉塵測(cè)試分析16圖2.4表示巷道沿程不同截面的速度變化圖。從圖中可以得知,在掘進(jìn)巷道實(shí)際的通風(fēng)情況下,在距離掘進(jìn)端面5m的范圍內(nèi)存在一個(gè)漩渦區(qū),使得距離掘進(jìn)端面2m處的風(fēng)速較小;并且在風(fēng)筒位置也存在一個(gè)漩渦區(qū);距離掘進(jìn)端面15m開(kāi)始,風(fēng)流受到的擾亂逐漸降低,并在距離掘進(jìn)端面35m開(kāi)始巷道風(fēng)流逐漸變得穩(wěn)定均勻。圖2.5巷道沿程粉塵濃度變化圖圖2.5表示巷道沿程粉塵濃度變化圖。從圖中可以得知,巷道內(nèi)的全塵粉塵濃度大于規(guī)范標(biāo)準(zhǔn);風(fēng)筒前方受高速回流的作用,在掘進(jìn)端面附近存在著一個(gè)低粉塵濃度區(qū),使得部分區(qū)域的粉塵被快速帶離掘進(jìn)面;從掘進(jìn)面帶離的粉塵在風(fēng)筒口附近逐漸積聚,粉塵濃度快速上升;在風(fēng)筒后方巷道風(fēng)速逐漸變得均勻,粉塵在截面上重新均勻分布,故測(cè)點(diǎn)上的沿程粉塵濃度較為平緩。2.5掘進(jìn)面防塵措施礦井防塵工作一般包括以下幾個(gè)方面:將粉塵控制在塵源,防止粉塵進(jìn)入空氣;將彌漫在空氣的粉塵捕集下來(lái);將不可捕集的粉塵排出至地表。因此,掘進(jìn)面綜合防塵措施一般包括以下措施,即減塵、阻塵、捕塵、降塵和通風(fēng)排塵[49]。1、減塵減塵,即通過(guò)采取某些防塵措施來(lái)減小作業(yè)工序的產(chǎn)塵量,如通過(guò)濕法作業(yè)、封閉塵源、負(fù)壓作業(yè)等措施,來(lái)減少切割、裝礦、運(yùn)輸?shù)裙ば蛑械姆蹓m揚(yáng)起,從而達(dá)到減塵的目的。減塵措施所需的工序復(fù)雜,會(huì)影響掘進(jìn)作業(yè)的進(jìn)度。2、阻塵阻塵,即采取一些輔助性措施減少粉塵與人體的接觸。如使用各種勞動(dòng)防護(hù)用具(防
理論分析、實(shí)驗(yàn)測(cè)量與CFD之間的關(guān)系
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]金屬礦山掘進(jìn)巷道新型通風(fēng)除塵系統(tǒng)研究與應(yīng)用[J]. 李剛,王運(yùn)敏,金龍哲. 中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2019(08)
[2]綜掘工作面壓入式通風(fēng)粉塵分布規(guī)律實(shí)驗(yàn)[J]. 張俊澤. 礦業(yè)工程研究. 2019(02)
[3]脈沖風(fēng)機(jī)技術(shù)在高大空間防排煙系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 張蕾,王勤虎,馮滿,王嶺,馮松,朱季. 安裝. 2019(05)
[4]《工業(yè)通風(fēng)與防塵》課程教學(xué)改革實(shí)施效果的探討[J]. 劉雪莉,英培馨,李月芳. 科技視界. 2019(14)
[5]風(fēng)筒出口至迎頭距離對(duì)流場(chǎng)分布的影響[J]. 王春霞,趙忠義. 工業(yè)安全與環(huán)保. 2019(05)
[6]綜掘工作面長(zhǎng)壓短抽通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)筒合理位置研究[J]. 王文才,李曉芳,安寧. 煤炭技術(shù). 2019(04)
[7]海洋油氣平臺(tái)甲烷氣體擴(kuò)散模擬及監(jiān)測(cè)效果分析[J]. 趙剛,鄭立新,從軍,孟憲龍. 化工設(shè)計(jì)通訊. 2019(01)
[8]綜掘工作面通風(fēng)除塵效果的數(shù)值模擬研究[J]. 馬勝利,張恒,晉繼偉,張凱銘. 煤炭技術(shù). 2018(10)
[9]一種礦用泡沫除塵裝置的研究[J]. 金雪琪,陳明健. 裝備制造技術(shù). 2018(08)
[10]基于改變風(fēng)筒出風(fēng)口參數(shù)的綜掘工作面風(fēng)流場(chǎng)優(yōu)化研究[J]. 龔曉燕,秦少妮,張永強(qiáng),莫金明,張欣怡,夏治新,薛河. 煤礦安全. 2017(12)
博士論文
[1]長(zhǎng)大隧道與復(fù)雜地下工程施工通風(fēng)特性及關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 曹正卯.西南交通大學(xué) 2016
碩士論文
[1]不同室內(nèi)環(huán)境因素對(duì)可吸入顆粒物運(yùn)動(dòng)特性影響的研究[D]. 杜魏媛.浙江工業(yè)大學(xué) 2019
[2]薄煤層掘進(jìn)工作面氣幕控塵技術(shù)研究[D]. 劉德爽.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2017
[3]立式太陽(yáng)能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)空氣渦輪機(jī)葉片的設(shè)計(jì)及其氣動(dòng)性能研究[D]. 高彬.青島科技大學(xué) 2017
[4]空調(diào)噴水室過(guò)濾細(xì)顆粒物的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 姚廣民.華北電力大學(xué) 2016
[5]長(zhǎng)距離掘巷前壓后抽混合式通風(fēng)數(shù)值模擬研究[D]. 金波.江西理工大學(xué) 2015
[6]高壁溫鐵路隧道獨(dú)頭射流通風(fēng)及噴霧降溫?cái)?shù)值計(jì)算研究[D]. 何青青.西南交通大學(xué) 2012
[7]木瓜界選煤廠袋式除塵系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)的優(yōu)化選擇[D]. 關(guān)鍵.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2011
[8]煤層干式打鉆孔口除塵裝置研究與設(shè)計(jì)[D]. 吳代安.安徽理工大學(xué) 2010
[9]AlFeVSi耐熱鋁合金噴射沉積工藝分析與研究[D]. 詹孝軍.中南大學(xué) 2005
本文編號(hào):3328693
【文章來(lái)源】:江西理工大學(xué)江西省
【文章頁(yè)數(shù)】:101 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
巷道沿程不同截面的速度變化圖
第二章掘進(jìn)巷道風(fēng)速及粉塵測(cè)試分析16圖2.4表示巷道沿程不同截面的速度變化圖。從圖中可以得知,在掘進(jìn)巷道實(shí)際的通風(fēng)情況下,在距離掘進(jìn)端面5m的范圍內(nèi)存在一個(gè)漩渦區(qū),使得距離掘進(jìn)端面2m處的風(fēng)速較小;并且在風(fēng)筒位置也存在一個(gè)漩渦區(qū);距離掘進(jìn)端面15m開(kāi)始,風(fēng)流受到的擾亂逐漸降低,并在距離掘進(jìn)端面35m開(kāi)始巷道風(fēng)流逐漸變得穩(wěn)定均勻。圖2.5巷道沿程粉塵濃度變化圖圖2.5表示巷道沿程粉塵濃度變化圖。從圖中可以得知,巷道內(nèi)的全塵粉塵濃度大于規(guī)范標(biāo)準(zhǔn);風(fēng)筒前方受高速回流的作用,在掘進(jìn)端面附近存在著一個(gè)低粉塵濃度區(qū),使得部分區(qū)域的粉塵被快速帶離掘進(jìn)面;從掘進(jìn)面帶離的粉塵在風(fēng)筒口附近逐漸積聚,粉塵濃度快速上升;在風(fēng)筒后方巷道風(fēng)速逐漸變得均勻,粉塵在截面上重新均勻分布,故測(cè)點(diǎn)上的沿程粉塵濃度較為平緩。2.5掘進(jìn)面防塵措施礦井防塵工作一般包括以下幾個(gè)方面:將粉塵控制在塵源,防止粉塵進(jìn)入空氣;將彌漫在空氣的粉塵捕集下來(lái);將不可捕集的粉塵排出至地表。因此,掘進(jìn)面綜合防塵措施一般包括以下措施,即減塵、阻塵、捕塵、降塵和通風(fēng)排塵[49]。1、減塵減塵,即通過(guò)采取某些防塵措施來(lái)減小作業(yè)工序的產(chǎn)塵量,如通過(guò)濕法作業(yè)、封閉塵源、負(fù)壓作業(yè)等措施,來(lái)減少切割、裝礦、運(yùn)輸?shù)裙ば蛑械姆蹓m揚(yáng)起,從而達(dá)到減塵的目的。減塵措施所需的工序復(fù)雜,會(huì)影響掘進(jìn)作業(yè)的進(jìn)度。2、阻塵阻塵,即采取一些輔助性措施減少粉塵與人體的接觸。如使用各種勞動(dòng)防護(hù)用具(防
理論分析、實(shí)驗(yàn)測(cè)量與CFD之間的關(guān)系
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]金屬礦山掘進(jìn)巷道新型通風(fēng)除塵系統(tǒng)研究與應(yīng)用[J]. 李剛,王運(yùn)敏,金龍哲. 中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2019(08)
[2]綜掘工作面壓入式通風(fēng)粉塵分布規(guī)律實(shí)驗(yàn)[J]. 張俊澤. 礦業(yè)工程研究. 2019(02)
[3]脈沖風(fēng)機(jī)技術(shù)在高大空間防排煙系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 張蕾,王勤虎,馮滿,王嶺,馮松,朱季. 安裝. 2019(05)
[4]《工業(yè)通風(fēng)與防塵》課程教學(xué)改革實(shí)施效果的探討[J]. 劉雪莉,英培馨,李月芳. 科技視界. 2019(14)
[5]風(fēng)筒出口至迎頭距離對(duì)流場(chǎng)分布的影響[J]. 王春霞,趙忠義. 工業(yè)安全與環(huán)保. 2019(05)
[6]綜掘工作面長(zhǎng)壓短抽通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)筒合理位置研究[J]. 王文才,李曉芳,安寧. 煤炭技術(shù). 2019(04)
[7]海洋油氣平臺(tái)甲烷氣體擴(kuò)散模擬及監(jiān)測(cè)效果分析[J]. 趙剛,鄭立新,從軍,孟憲龍. 化工設(shè)計(jì)通訊. 2019(01)
[8]綜掘工作面通風(fēng)除塵效果的數(shù)值模擬研究[J]. 馬勝利,張恒,晉繼偉,張凱銘. 煤炭技術(shù). 2018(10)
[9]一種礦用泡沫除塵裝置的研究[J]. 金雪琪,陳明健. 裝備制造技術(shù). 2018(08)
[10]基于改變風(fēng)筒出風(fēng)口參數(shù)的綜掘工作面風(fēng)流場(chǎng)優(yōu)化研究[J]. 龔曉燕,秦少妮,張永強(qiáng),莫金明,張欣怡,夏治新,薛河. 煤礦安全. 2017(12)
博士論文
[1]長(zhǎng)大隧道與復(fù)雜地下工程施工通風(fēng)特性及關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 曹正卯.西南交通大學(xué) 2016
碩士論文
[1]不同室內(nèi)環(huán)境因素對(duì)可吸入顆粒物運(yùn)動(dòng)特性影響的研究[D]. 杜魏媛.浙江工業(yè)大學(xué) 2019
[2]薄煤層掘進(jìn)工作面氣幕控塵技術(shù)研究[D]. 劉德爽.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2017
[3]立式太陽(yáng)能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)空氣渦輪機(jī)葉片的設(shè)計(jì)及其氣動(dòng)性能研究[D]. 高彬.青島科技大學(xué) 2017
[4]空調(diào)噴水室過(guò)濾細(xì)顆粒物的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 姚廣民.華北電力大學(xué) 2016
[5]長(zhǎng)距離掘巷前壓后抽混合式通風(fēng)數(shù)值模擬研究[D]. 金波.江西理工大學(xué) 2015
[6]高壁溫鐵路隧道獨(dú)頭射流通風(fēng)及噴霧降溫?cái)?shù)值計(jì)算研究[D]. 何青青.西南交通大學(xué) 2012
[7]木瓜界選煤廠袋式除塵系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)的優(yōu)化選擇[D]. 關(guān)鍵.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2011
[8]煤層干式打鉆孔口除塵裝置研究與設(shè)計(jì)[D]. 吳代安.安徽理工大學(xué) 2010
[9]AlFeVSi耐熱鋁合金噴射沉積工藝分析與研究[D]. 詹孝軍.中南大學(xué) 2005
本文編號(hào):3328693
本文鏈接:http://sikaile.net/shoufeilunwen/boshibiyelunwen/3328693.html
最近更新
教材專著