本文關(guān)鍵詞：基于風(fēng)筒直徑及位置參數(shù)優(yōu)化的綜掘面粉塵運(yùn)移規(guī)律研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：粉塵是我國煤礦五大災(zāi)害之一,其危害主要表現(xiàn)在粉塵爆炸和職業(yè)病兩個方面,嚴(yán)重危害煤礦工人的生命安全及身體健康。其中,煤礦礦井掘進(jìn)工作面是煤礦井下的一大主要產(chǎn)塵地點(diǎn),由于其產(chǎn)塵量大,受通風(fēng)條件限制等因素影響,導(dǎo)致現(xiàn)場工作環(huán)境惡劣,因此,一直是我國煤礦粉塵治理的重點(diǎn)、難點(diǎn)。壓入式通風(fēng)是我國煤礦掘進(jìn)工作面最常用的通風(fēng)方式,其中風(fēng)筒直徑及懸掛位置的不同對巷道內(nèi)粉塵的運(yùn)移規(guī)律有很大影響。本文通過對西山煤電集團(tuán),西曲礦8103掘進(jìn)工作面粉塵測點(diǎn)布置,利用CCZ-20式粉塵采樣器對現(xiàn)場進(jìn)行粉塵采樣,對采集回來的粉塵樣品進(jìn)行稱重計算,測出相關(guān)地點(diǎn)的粉塵濃度。利用origin軟件對所測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,得出巷道內(nèi)粉塵的分布運(yùn)移規(guī)律。同時利用FLUENT軟件對巷道粉塵的運(yùn)移規(guī)律進(jìn)行了數(shù)值模擬,研究了采用不同直徑(0.6m,0.7m,0.8m)風(fēng)筒,懸掛在不同位置(左幫上角,左幫中間)時,巷道內(nèi)的粉塵運(yùn)移規(guī)律,并將實(shí)測數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,驗(yàn)證了模擬數(shù)據(jù)的正確性,對掘進(jìn)工作面通風(fēng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。實(shí)測研究顯示:在掘進(jìn)工作面巷道內(nèi),遠(yuǎn)離風(fēng)筒一側(cè),近底板位置粉塵濃度一向較高,而靠近風(fēng)筒一側(cè)近頂板位置粉塵濃度較高。在靠近掘進(jìn)工作面位置處風(fēng)流對粉塵濃度的影響很大,全塵中粒徑較大的粉塵顆粒沉降速度較快,且大粒徑粉塵的沉降也會影響呼吸性粉塵的沉降,從而減小呼吸性粉塵的濃度。在距離掘進(jìn)工作面300m位置后,巷道內(nèi)粉塵濃度開始趨于均勻,在距離巷道進(jìn)口位置較近的地方,皮帶運(yùn)輸機(jī)的轉(zhuǎn)載點(diǎn)位置處呼吸性粉塵濃度較高。數(shù)值模擬結(jié)果顯示:當(dāng)采用相同直徑風(fēng)筒供風(fēng)時,風(fēng)筒懸掛在巷道左上角位置時巷道內(nèi)的粉塵濃度比風(fēng)筒懸掛在巷道左幫中間時較小。當(dāng)風(fēng)筒懸掛在巷道左幫上角位置時,采用0.7m直徑風(fēng)筒供風(fēng)巷道內(nèi)的粉塵濃度比采用0.6m和0.8m直徑風(fēng)筒供風(fēng)時較小。通過將數(shù)值模擬和現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)對比得出,數(shù)值模擬結(jié)果與現(xiàn)場實(shí)測有一定的差異,但是粉塵濃度的降低趨勢相同,數(shù)值模擬結(jié)果可以定性分析巷道內(nèi)的粉塵運(yùn)移規(guī)律,但是不能夠?qū)潭ㄎ恢玫姆蹓m濃度做定量分析。研究結(jié)果為我國掘進(jìn)工作面風(fēng)筒直徑及位置參數(shù)優(yōu)化提供了一定的理論及實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：粉塵濃度 通風(fēng)參數(shù) 運(yùn)移規(guī)律 現(xiàn)場實(shí)測 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD714.4
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 引言10
• 1.2 研究背景10-13
• 1.3 國內(nèi)外研究狀況13-18
• 1.3.1 礦井粉塵防治現(xiàn)狀13-14
• 1.3.2 礦井粉塵防治標(biāo)準(zhǔn)14-16
• 1.3.3 礦井粉塵運(yùn)移規(guī)律研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3.4 CFD氣固兩相流數(shù)值模擬技術(shù)國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀17-18
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容和方法18-20
• 1.4.1 主要研究的內(nèi)容18-19
• 1.4.2 主要研究的方法19-20
• 第二章 掘進(jìn)工作面粉塵運(yùn)移理論研究20-30
• 2.1 粉塵的來源20-21
• 2.2 粉塵的產(chǎn)生機(jī)理21
• 2.3 粉塵的顆粒特性21-23
• 2.3.1 粉塵的分類21
• 2.3.2 粉塵的理化性質(zhì)21-23
• 2.4 粉塵的微觀運(yùn)動分析23-28
• 2.4.1 粉塵的動力學(xué)分析23-25
• 2.4.2 粉塵的懸浮運(yùn)動25-26
• 2.4.3 粉塵在靜止空氣中的沉降26
• 2.4.4 粉塵的擴(kuò)散26-27
• 2.4.5 粉塵在壓入式通風(fēng)掘進(jìn)工作面的運(yùn)動特性27-28
• 2.5 本章小結(jié)28-30
• 第三章 掘進(jìn)工作面粉塵運(yùn)移規(guī)律實(shí)測研究30-50
• 3.1 西曲礦8103掘進(jìn)工作面概況30
• 3.2 測塵儀器介紹30-31
• 3.2.1 測塵儀器技術(shù)特點(diǎn)30
• 3.2.2 測塵儀器的組成30-31
• 3.3 采樣方法31-47
• 3.3.1 采樣點(diǎn)的布置31-32
• 3.3.2 現(xiàn)場粉塵采樣32-33
• 3.3.3 煤礦井下粉塵樣本數(shù)據(jù)的處理33-34
• 3.3.4 掘進(jìn)巷道縱向粉塵實(shí)測運(yùn)移規(guī)律分析34-44
• 3.3.5 掘進(jìn)巷道斷面間粉塵實(shí)測運(yùn)移規(guī)律分析44-47
• 3.4 本章小結(jié)47-50
• 第四章 掘進(jìn)工作面粉塵運(yùn)移規(guī)律數(shù)值模擬研究50-78
• 4.1 FLUENT軟件介紹50
• 4.2 FLUENT軟件離散相模擬理論基礎(chǔ)50-53
• 4.2.1 氣固兩相流運(yùn)動50-51
• 4.2.2 離散相模擬的基本假設(shè)51-52
• 4.2.3 離散相模擬數(shù)學(xué)模型52-53
• 4.3 FLUENT軟件離散相模擬步驟53-57
• 4.4 西曲礦8103綜掘面模型的建立57-60
• 4.4.1 掘進(jìn)工作面幾何模型57-60
• 4.5 模擬結(jié)果分析60-75
• 4.5.1 風(fēng)筒直徑為 0.8m時空間內(nèi)的粉塵運(yùn)移規(guī)律60-65
• 4.5.2 風(fēng)筒直徑為 0.7m時空間內(nèi)的粉塵運(yùn)移規(guī)律65-69
• 4.5.3 風(fēng)筒直徑為 0.6m時空間內(nèi)的粉塵運(yùn)移規(guī)律69-73
• 4.5.4 同風(fēng)筒位置不同直徑時空間內(nèi)的粉塵運(yùn)移規(guī)律73-75
• 4.6 數(shù)值模擬結(jié)果驗(yàn)證75-76
• 4.7 本章小結(jié)76-78
• 第五章 結(jié)論與展望78-80
• 5.1 主要研究內(nèi)容及結(jié)論78-79
• 5.2 不足及展望79-80
• 參考文獻(xiàn)80-84
• 致謝84-85
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文85

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本文編號：339298