綜掘面由于其機(jī)械化程度高、設(shè)備多而復(fù)雜、巷道獨(dú)頭通風(fēng)距離長等特點(diǎn),導(dǎo)致巷道粉塵濃度遠(yuǎn)高于安全標(biāo)準(zhǔn)。高濃度的粉塵會影響工作視線、加劇設(shè)備磨損,同時還對作業(yè)人員的健康和安全造成威脅。針對綜掘面高濃度粉塵治理的難題,本文以玉華礦為研究背景,通過理論分析、數(shù)值模擬與現(xiàn)場實(shí)測相結(jié)合的方法,研究影響風(fēng)流場和粉塵場分布的因素。通過優(yōu)化通風(fēng)除塵方式和增設(shè)全斷面防塵系統(tǒng),改善了巷道的除塵效果。首先,根據(jù)綜掘面設(shè)備布置情況建立了幾何模型,通過Fluent軟件對綜掘面采用單一壓入式通風(fēng)時風(fēng)流場分布進(jìn)行了模擬分析,得出隨著距迎頭面距離的增加風(fēng)速不斷降低并在35 m后穩(wěn)定在0.6 m/s,回風(fēng)側(cè)風(fēng)速高于風(fēng)筒側(cè)風(fēng)速,在掘進(jìn)機(jī)前后及司機(jī)工作區(qū)會形成低風(fēng)速渦流區(qū);分析了塵源位置對司機(jī)工作區(qū)和回風(fēng)側(cè)粉塵分布的影響,同時得出無論塵源點(diǎn)位置如何,回風(fēng)側(cè)粉塵濃度均高于風(fēng)筒側(cè),說明粉塵的擴(kuò)散主要受回風(fēng)流的影響;通過模擬結(jié)果與實(shí)測數(shù)據(jù)對比,驗(yàn)證了模型及模擬方法的正確性和可行性。其次,根據(jù)掘進(jìn)工藝,在模擬中選取5個具有代表性的點(diǎn)依次作為塵源點(diǎn)進(jìn)行仿真,其結(jié)果比按一個固定塵源點(diǎn)仿真更接近于實(shí)測數(shù)據(jù),說明該方法更為有效;采用這種模擬方... 

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 課題研究背景
        1.1.2 課題研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 綜掘面粉塵分布規(guī)律國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 防塵技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文研究的主要內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 主要內(nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
2 綜掘面粉塵性質(zhì)及氣固兩相流理論
    2.1 掘進(jìn)工作面概況
    2.2 粉塵來源與基本特性
        2.2.1 綜掘工作面粉塵來源
        2.2.2 粉塵基本性質(zhì)及運(yùn)動特性
    2.3 氣固兩相流理論
        2.3.1 連續(xù)相模型
        2.3.2 離散型分析
    2.4 本章小結(jié)
3 綜掘面風(fēng)流場和塵源點(diǎn)位置對粉塵分布規(guī)律的分析
    3.1 模擬過程基本假設(shè)
    3.2 仿真模型的建立與網(wǎng)格劃分
        3.2.1 仿真模型的建立
        3.2.2 網(wǎng)格的生成
        3.2.3 模型及邊界條件設(shè)置
    3.3 綜掘面風(fēng)流場分布特征
        3.3.1 風(fēng)流場分析
        3.3.2 風(fēng)流速度場分析
    3.4 塵源點(diǎn)位置對粉塵濃度分布的影響
        3.4.1 粉塵場分布規(guī)律
        3.4.2 粉塵濃度分布規(guī)律
    3.5 數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)測數(shù)據(jù)對比分析
        3.5.1 測試方法及測點(diǎn)布置
        3.5.2 測定結(jié)果及分析
    3.6 本章小結(jié)
4 塵源點(diǎn)變化下風(fēng)流場對粉塵分布規(guī)律的分析
    4.1 模擬工況的選擇
    4.2 壓入式通風(fēng)方式下風(fēng)筒距離對風(fēng)流場的影響
        4.2.1 風(fēng)流場分析
        4.2.2 風(fēng)流速度場分布
    4.3 壓入式通風(fēng)方式下風(fēng)筒距離對粉塵分布的影響
    4.4 壓抽組合通風(fēng)方式下粉塵場分析
    4.5 除塵效率及粒徑分布
        4.5.1 除塵效率
        4.5.2 粉塵粒徑分布規(guī)律
    4.6 本章總結(jié)
5 全斷面防塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析
    5.1 全斷面防塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)背景
    5.2 全斷面防塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        5.2.1 核孔膜防塵網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        5.2.2 系統(tǒng)組成
        5.2.3 工作原理
        5.2.4 設(shè)計(jì)特點(diǎn)
    5.3 硬件選型及功能實(shí)現(xiàn)
        5.3.1 電源及電機(jī)
        5.3.2 單片機(jī)
        5.3.3 紅外傳感器
        5.3.4 粉塵傳感器
    5.4 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號：3701042