弄清煤礦井下粉塵擴散及影響范圍對改善井下工人作業(yè)環(huán)境和提高礦井抗災(zāi)能力具有重要意義。文章以東榮三礦三維可視化通風(fēng)系統(tǒng)為基礎(chǔ),建立粉塵擴散模型,以采煤工作面、掘進工作面等主要產(chǎn)塵點為研究對象,模擬了井下粉塵污染物的擴散規(guī)律。結(jié)果表明:粉塵擴散路線與其產(chǎn)塵點風(fēng)流的回風(fēng)路線一致;采煤工作面產(chǎn)塵經(jīng)2 250 s到達東三采區(qū)回風(fēng)總排,掘進工作面產(chǎn)生粉塵在串聯(lián)風(fēng)路影響下于2 000 s時在北部采區(qū)軌道大巷匯合;粉塵擴散速率與粉塵濃度無關(guān),但產(chǎn)塵點粉塵濃度會影響其回風(fēng)側(cè)串聯(lián)巷道的濃度峰值;當(dāng)風(fēng)路有串聯(lián)現(xiàn)象時,串聯(lián)工作面的空氣質(zhì)量無法保證,粉塵濃度會顯著增加;粉塵爆炸物的擴散系數(shù)受風(fēng)量直接影響,井下多地爆炸,爆炸物擴散存在時間間隔。 

【文章來源】：煤. 2020,29(10)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

東三14層三片備面濃度對比

粉塵(煤塵)濃度過高還有爆炸的危險,且爆炸的破壞力遠大于可燃氣體和液體蒸汽。為研究爆炸產(chǎn)生的爆炸污染物(主要為CO)的影響范圍,分別以井下浮塵濃度基數(shù)相對較高,容易受爆炸、爆破、振動沖擊而造成大量落塵飛揚的采煤面回風(fēng)巷和回風(fēng)總巷為例。井下煤塵爆炸濃度范圍為45～2 000 g/m3,根據(jù)東榮三礦實際情況選擇100 g/m3的煤塵濃度為發(fā)生爆炸時濃度,則東三16層二片膠帶道的爆炸物數(shù)量設(shè)為537 kg,東三采區(qū)回風(fēng)總排爆炸物數(shù)量設(shè)為1 249 kg。二者區(qū)別之處在于風(fēng)量的大小不同,而風(fēng)量會直接影響爆炸污染物的擴散系數(shù),采煤面回風(fēng)巷較短、空間相對密閉,擴散系數(shù)為中低速,設(shè)為3,初始稀釋濃度為體積分數(shù)648.75 mg/m3;采區(qū)總回連接多個巷道及排風(fēng)井,流通情況較好,擴散系數(shù)為高速設(shè)為7,初始稀釋濃度為8 520 mg/m3。通過在東三采區(qū)靠近回風(fēng)井的位置設(shè)置監(jiān)視器,研究同一條回風(fēng)路線上不同兩地發(fā)生爆炸時爆炸污染物的擴散影響,如圖7所示,東三采區(qū)回風(fēng)總排單獨發(fā)生爆炸時的污染物濃度幾乎與兩地同時發(fā)生爆炸的爆炸污染物濃度曲線在第一個波峰完全重合,在1 000 s過后趨近于0,在當(dāng)兩地同時發(fā)生爆炸的情況下,距離監(jiān)視器最近的東三采區(qū)回風(fēng)總排的污染物濃度迅速增大,在通風(fēng)作用下爆炸污染物750 s左右即被吹散,東三16層二片膠帶道產(chǎn)生的爆炸污染物在經(jīng)1 350 s后到達監(jiān)視器的位置。由此可知,影響爆炸污染物擴散速率主要取決于巷道種類或性質(zhì),同一區(qū)域不同地點同時發(fā)生爆炸,污染物濃度沒有疊加效應(yīng),在實際生產(chǎn)中可以利用爆炸物擴散間隔指揮人員有序疏散。4 結(jié) 語

圖6 串聯(lián)風(fēng)路擴散影響

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于三維通風(fēng)系統(tǒng)的礦井火災(zāi)影響模擬研究[J]. 沈斌,葛暢,劉新蕾.  煤. 2019(07)
[2]井下作業(yè)場所粉塵危害評價及防護對策分析[J]. 翟輝,宋鈺.  陜西煤炭. 2019(03)
[3]基于Ventsim的礦井通風(fēng)風(fēng)量模擬研究[J]. 聶軍,陳新,侯俊.  黃金. 2019(02)
[4]全國塵肺病報告人數(shù)已超72萬超六成集中煤炭行業(yè)[J]. 張司南.  安全與健康. 2015(03)
[5]Ventsim軟件在深部開采礦井污染源模擬中的應(yīng)用[J]. 趙晶,王大尉.  中州煤炭. 2013(11)
[6]綜采工作面粉塵運動規(guī)律的數(shù)值模擬[J]. 劉毅,蔣仲安,蔡衛(wèi),周鳳增,郭達,劉寶東.  北京科技大學(xué)學(xué)報. 2007(04)
[7]掘進巷道中粉塵分布規(guī)律的實驗研究[J]. 蔣仲安,金龍哲,袁緒忠,潘大勇.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2001(03)



本文編號：3042254