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  • ISSN:0253-9993
  • CN: 11-2190/TD

《煤炭学报》

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综掘工作面双径向旋流屏蔽通风控尘机理研究

作者(Author):

  • 刘荣华
  • 朱必勇
  • 王鹏飞
  • 石佚捷
  • 高润泽
  • 邬高高

作者单位:

  • 湖南科技大学 资源环境与安全工程学院
  • 湖南科技大学 南方煤矿瓦斯与顶板灾害治理安全生产实验室
  • 长沙矿山研究院有限责任公司 金属矿山安全技术国家重点实验室

关键词:

  • 综掘工作面
  • 双径向
  • 旋流屏蔽
  • 风流流场
  • 粉尘
  • 摘要
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双径向旋流屏蔽通风是综掘工作面一种新型的通风控尘方式。为了获得该新型通风方式的控尘机理,以广西百色百矿集团某煤矿综掘工作面为原型,建立了综掘工作面双径向旋流屏蔽通风数值仿真模型。基于Fluent软件,采用 Realizable k-ε 湍流模型和DPM离散相模型相结合,对该种通风方式下的综掘工作面风流流场和粉尘浓度分布进行了数值仿真。结果表明:双径向旋流屏蔽通风可在工作面形成两道旋转风幕,即掘进机司机前方的1#风幕与转载点前方的2#风幕;1#风幕在吸风筒吸风作用下形成具有独特的伞形结构,可将掘进产尘屏蔽在掘进端头有限区域;2#风幕可将转载点处扬尘与掘进机司机区域分隔,保证司机区域不被转载点粉尘污染;综掘工作面双径向旋流屏蔽通风所产生的环形径向旋转射流能在巷道横断面形成稳定旋风,而且整个断面速度分布均匀,相较于传统的附壁风筒通风形成的径向风幕具有更高的强度和粉尘阻隔效率;双径向旋转风幕将综掘工作面的两大主要尘源(掘进机产尘和转载点扬尘)与掘进机司机区域有效隔离,阻止粉尘扩散至司机区域,为掘进司机提供一个良好的作业环境;吹吸风量比是影响该通风方式控尘效果的重要参数,司机处粉尘浓度随着吹吸流量比的增大呈现先降低后增大的变化趋势,并在吹吸流量比为1.5时达到最低值。


刘荣华,朱必勇,王鹏飞,石佚捷,高润泽,邬高高.综掘工作面双径向旋流屏蔽通风控尘机理研究[J/OL].煤炭学报:1-11[2021-06-23].https://doi.org/10.13225/j.cnki.jccs.2020.1515.
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