本文關(guān)鍵詞：掘進(jìn)工作面通風(fēng)風(fēng)場及粉塵運(yùn)移規(guī)律研究

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【摘要】：近年來,職業(yè)病問題引起了社會廣泛關(guān)注,其中塵肺病感染的問題尤為突出。預(yù)防塵肺病的發(fā)生,最有效的措施就是控制粉塵源,防治粉塵在作業(yè)區(qū)擴(kuò)散,同時將粉塵排出作業(yè)區(qū)。掘進(jìn)工作面是煤礦井下粉塵污染最嚴(yán)重的區(qū)域之一,嚴(yán)重威脅著礦井工作人員的身體健康。通過CFD數(shù)值模擬可以準(zhǔn)確掌握掘進(jìn)巷道風(fēng)流流場分布規(guī)律,從而掌控巷道內(nèi)粉塵分布情況,這對煤礦通風(fēng)除塵具有重要的理論和實(shí)際意義。本論文基于射流理論和計算流體動力學(xué)理論,以重慶合川煤礦掘進(jìn)巷道通風(fēng)系統(tǒng)為背景,采用數(shù)值模擬、室內(nèi)物理實(shí)驗(yàn)和工程實(shí)測相結(jié)合的方法,研究了掘進(jìn)工作面通風(fēng)風(fēng)場及粉塵運(yùn)移規(guī)律:(1)在理論分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合礦井實(shí)際掘進(jìn)工作面,采用FLUENT軟件建立掘進(jìn)巷道采用不同通風(fēng)方式的數(shù)學(xué)模型和幾何模型,選用RNG k-ε模型對掘進(jìn)工作面通風(fēng)風(fēng)場進(jìn)行數(shù)值模擬研究,對比分析了壓入式與混合式通風(fēng)風(fēng)場情況,并在風(fēng)場數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上,研究了不同通風(fēng)風(fēng)況參數(shù)條件下的粉塵運(yùn)移規(guī)律。(2)長壓短抽混合式通風(fēng)時,抽風(fēng)風(fēng)流破壞了掘工作面附近的渦旋作用,粉塵擴(kuò)散較為完全;由于強(qiáng)大的抽風(fēng)作用,抽風(fēng)風(fēng)筒口位置的粉塵較為集中,而部分未被吸入風(fēng)筒的粉塵則貼附于抽風(fēng)風(fēng)筒運(yùn)動。(3)針對合川煤礦8107掘進(jìn)工作面,數(shù)值模擬得出,最佳壓、抽風(fēng)筒口位置為Lc=3m,Ly=14m;最佳抽風(fēng)風(fēng)速為20m/s。(4)基于相似原理建立了巷道物理模型,針對數(shù)值模擬中得到的合理參數(shù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,結(jié)論與數(shù)值模擬基本吻合。(5)對數(shù)值模擬和物理實(shí)驗(yàn)分析結(jié)論進(jìn)行了工程驗(yàn)證,結(jié)果表明研究成果能有效地降低掘進(jìn)工作面粉塵濃度。
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD724;TD714.2

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本文編號：1170856