煤塵是井下生產(chǎn)過程中的主要危害之一,不但威脅了井下作業(yè)場所的安全生產(chǎn),而且嚴(yán)重的影響了井下工作人員的身體健康,做好井下工作面的防塵工作,最大限度的降低粉塵濃度是防治粉塵危害的重點(diǎn)。本文對(duì)煤礦井下綜掘工作面粉塵的產(chǎn)生機(jī)理和運(yùn)移規(guī)律進(jìn)行了分析,在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了風(fēng)幕隔塵集塵裝置,并分析了風(fēng)幕裝置的設(shè)計(jì)原則和工作原理。為了研究風(fēng)幕隔塵集塵裝置在綜掘工作面的粉塵防治效果,運(yùn)用FLUENT數(shù)值模擬軟件研究了風(fēng)流和粉塵的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。通過風(fēng)幕隔塵集塵系統(tǒng)與井下常用的長壓短抽式通風(fēng)除塵系統(tǒng)進(jìn)行模擬比較,得出該系統(tǒng)對(duì)粉塵濃度控制的效果更佳。除此之外,為了研究風(fēng)幕隔塵集塵系統(tǒng)的最優(yōu)參數(shù),在風(fēng)筒直徑和空氣幕尺寸不變的情況下,分別改變壓入風(fēng)筒的入口風(fēng)速和抽出風(fēng)筒的出口負(fù)壓,分析風(fēng)流流場、粉塵運(yùn)動(dòng)軌跡和濃度變化規(guī)律。模擬結(jié)果顯示:保持抽出式風(fēng)筒負(fù)壓大小不變?cè)龃髩喝胧斤L(fēng)筒入口風(fēng)速,或者保持壓入式風(fēng)筒的入口速度大小不變?cè)龃蟪槌鍪斤L(fēng)筒的出口負(fù)壓的情況下,在一定的范圍內(nèi)可以使得空氣幕隔塵集塵系統(tǒng)的除塵效果變得更好,有效的控制粉塵向司機(jī)一次運(yùn)動(dòng),但是如果超過了一定的范圍后,不但不能有效的控制粉塵,反而會(huì)使粉塵向司機(jī)側(cè)的巷道擴(kuò)... 

【文章來源】：河南理工大學(xué)河南省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 空氣幕的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國內(nèi)風(fēng)幕防塵技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國外風(fēng)幕防塵技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容和技術(shù)路線
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
2 綜掘工作面粉塵的產(chǎn)生和運(yùn)移規(guī)律
    2.1 煤礦粉塵的基本性質(zhì)
        2.1.1 粉塵的分類
        2.1.2 粉塵的物理化學(xué)性質(zhì)
        2.1.3 粉塵的分散度
    2.2 綜掘工作面粉塵的來源及產(chǎn)生機(jī)理
    2.3 塵粒在巷道中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
        2.3.1 塵粒在水平方向的運(yùn)動(dòng)
        2.3.2 塵粒在靜止空氣中的沉降
        2.3.3 塵粒的在巷道中的擴(kuò)散作用
        2.3.4 潞安集團(tuán)漳村礦礦井綜掘工作面粉塵的沿程分布
    2.4 本章小結(jié)
3 綜掘工作面風(fēng)幕隔塵集塵原理
    3.1 風(fēng)幕隔塵集塵原理
    3.2 風(fēng)幕隔塵集塵裝置特點(diǎn)和設(shè)計(jì)原則
    3.3 風(fēng)幕隔塵集塵系統(tǒng)的射流流場分析
        3.3.1 射流的分類
        3.3.2 平面紊動(dòng)射流的特征
        3.3.3 平面紊動(dòng)射流的運(yùn)動(dòng)分析
    3.4 本章小結(jié)
4 數(shù)值模擬的基本理論方法
    4.1 計(jì)算流體力學(xué)簡介
    4.2 基本控制方程
        4.2.1 連續(xù)性方程
        4.2.2 運(yùn)動(dòng)方程
        4.2.3 能量守恒方程
    4.3 湍流的模擬方法
    4.4 計(jì)算流體力學(xué)的求解過程
    4.5 FLUENT軟件介紹
        4.5.1 FLUENT的主要特點(diǎn)
        4.5.2 FLUENT的求解步驟
    4.6 本章小結(jié)
5 綜掘工作面風(fēng)幕隔塵集塵系統(tǒng)的數(shù)值模擬及分析
    5.1 風(fēng)流和粉塵的離散相數(shù)學(xué)模型
        5.1.1 風(fēng)流流場數(shù)學(xué)模型的基本假設(shè)
        5.1.2 離散相數(shù)學(xué)模型
    5.2 幾何模型及網(wǎng)格劃分
    5.3 模擬參數(shù)及邊界條件設(shè)置
        5.3.1 風(fēng)流流場模擬參數(shù)及邊界條件設(shè)置
        5.3.2 離散相模型參數(shù)設(shè)置
    5.4 風(fēng)幕隔塵集塵系統(tǒng)的數(shù)值模擬結(jié)果與分析
        5.4.1 風(fēng)流流場的模擬結(jié)果分析
        5.4.2 粉塵流體的模擬結(jié)果分析
    5.5 普通長壓短抽式通風(fēng)除塵的模擬分析
    5.6 系統(tǒng)優(yōu)化的數(shù)值模擬的分析
        5.6.1 抽風(fēng)負(fù)壓不變時(shí)模擬結(jié)果分析
        5.6.2 壓風(fēng)風(fēng)速不變時(shí)模擬結(jié)果分析
    5.7 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]泡沫降塵在漳村礦掘進(jìn)工作面應(yīng)用的研究[J]. 劉寶毅,魯忠良.  科技信息. 2014(09)
[3]基于CFD技術(shù)的礦用空氣幕流體特性研究[J]. 王海寧,張昭明.  礦山機(jī)械. 2013(03)
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[7]煤礦井下自動(dòng)噴霧降塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 汪海華.  中州煤炭. 2012(10)
[8]全巖機(jī)掘面壓風(fēng)空氣幕封閉除塵系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J]. 聶文,程衛(wèi)民,于巖斌,謝軍,劉偉,曹森.  煤炭學(xué)報(bào). 2012(07)
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博士論文
[1]綜采工作面隔塵理論及應(yīng)用研究[D]. 劉榮華.中南大學(xué) 2010
[2]礦用空氣幕理論及其應(yīng)用研究[D]. 王海寧.中南大學(xué) 2005

碩士論文
[1]礦用空氣幕特性研究及優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 張昭明.江西理工大學(xué) 2013
[2]綜掘工作面高壓氣幕隔塵技術(shù)的研究[D]. 賈進(jìn)彪.山東科技大學(xué) 2011
[3]基于FLUENT的硐室采場粉塵濃度分布規(guī)律模研究[D]. 李鋒.青島理工大學(xué) 2010
[4]機(jī)掘工作面旋流通風(fēng)數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 符建文.湖南科技大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3334872