隨著科技進步,選用大采高綜采的煤礦日漸增多,大型機械設(shè)備的應(yīng)用及開采強度的提高使采煤效率迅速增長。但是高強度開采及效率提升會導致粉塵濃皮激增,而人型機械設(shè)備的存在,使得綜采工作面風流分布變化復雜,且工作面空間不同區(qū)域,不同高度的粉塵質(zhì)量濃度分布情況也不同。粉塵不僅危害井下工人身體健康,還會使設(shè)備損耗加劇,造成工作環(huán)境惡化,研究工作面呼吸帶附近的粉塵質(zhì)量濃度分布及沿程變化趨勢,及影響粉塵分布的主要因素,能夠幫助尋找重點防塵區(qū)域,為降低粉塵危害提供理論基礎(chǔ)。本文以氣固兩相流,粉塵性質(zhì)等理論為基礎(chǔ),使用ANSYS FLUENT等軟件,通過理論分析原理、現(xiàn)場實測、數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,對大采高綜采工作面在多工序、多塵源情況下進行實測和數(shù)值模擬研究,研究內(nèi)容和成果如下:首先,通過現(xiàn)場觀測,測定了綜采工作面不同位置粉塵顆粒粒徑分布規(guī)律、粉塵分散度、質(zhì)量濃度等參數(shù)。以實測數(shù)據(jù)分析計算結(jié)果為依據(jù),確定模型的邊界條件、離散相及連續(xù)相參數(shù),為模擬整個綜采工作面空間內(nèi)的氣-塵耦合運移的速度場和濃度場分布規(guī)律打下基礎(chǔ)。其次,研究了井下工作面粉塵基本性質(zhì)及其隨風運移物理模型,工作面幾何模型,選擇粉塵運移的數(shù)學模...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 氣固兩相流及粉塵分布研究現(xiàn)狀
        1.2.2 粉塵及風流運動及分布數(shù)值數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 論文主要研究內(nèi)容
        1.3.2 論文技術(shù)路線
2 工作面粉塵粒徑分布特征測定
    2.1 工作面概述
    2.2 大采高綜采工作面粉塵來源及性質(zhì)
        2.2.1 井下粉塵來源
        2.2.2 井下粉塵的基本性質(zhì)
        2.2.3 粉塵的危害
    2.3 測定方法及測點布置定
    2.4 粉塵粒徑分布分析
        2.4.1 粉塵分散度測定原理及方法
        2.4.2 粉塵分散度測定結(jié)果及分析
    2.5 現(xiàn)場粉塵質(zhì)量濃度測定
        2.5.1 粉塵質(zhì)量濃度測定原理及方法
        2.5.2 粉塵質(zhì)量濃度測定結(jié)果及分析
    2.6 本章小結(jié)
3 工作面粉塵多相流模擬場景構(gòu)建
    3.1 大采高綜采工作面數(shù)學模型及多相流理論
        3.1.1 氣固兩相流理論
        3.1.2 連續(xù)相數(shù)學模型
        3.1.3 離散相數(shù)學模型
    3.2 工作面幾何模型建立
    3.3 網(wǎng)格劃分
    3.4 數(shù)值模擬模型參數(shù)及邊界條件設(shè)定
        3.4.1 求解模型及參數(shù)設(shè)定設(shè)定
        3.4.2 離散相求解器參數(shù)的設(shè)定
        3.4.3 數(shù)值求解步驟
    3.5 本章小結(jié)
4 工作面呼吸帶粉塵分布與運移模擬結(jié)果分析
    4.1 大采高工作面呼吸帶風流及粉塵運移模擬結(jié)果
        4.1.1 大采高工作面風流分布
        4.1.2 大采高工作面呼吸帶粉塵質(zhì)量濃度分布
    4.2 不同入口風速對工作面呼吸帶風流及粉塵分布影響
        4.2.1 不同入口風速工作面風速分布云圖
        4.2.2 不同入口風速工作面粉塵質(zhì)量濃度云圖
    4.3 湍流擾動對呼吸帶粉塵質(zhì)量濃度及風流分布的影響
    4.4 呼吸帶高度粉塵濃度變化趨勢
    4.5 大采高與普通采高工作面呼吸帶風流及粉塵分布模擬對比分析
        4.5.1 普通采高工作面幾何模型
        4.5.2 風流分布規(guī)律模擬結(jié)果對比
        4.5.3 粉塵質(zhì)量濃度分布規(guī)律模擬結(jié)果對比
    4.6 本章小結(jié)
5 結(jié)論及展望
    5.1 研究結(jié)論
    5.2 展望
致謝
參考文獻
附錄



本文編號：3851784