基于矿用风筒检测系统的正压风筒漏风率研究与分析

基于矿用风筒检测系统,通过控制局部通风机模拟井下实际运行的通风系统工况,针对矿用风筒的漏风孔口面积、位置、个数3种主要因素研究风筒漏风率的关系并进行分析。结果表明,当风筒其他结构参数不变的前提下,随着孔口面积的增加,风筒漏风率呈二次曲线增加,并得到拟合曲线方程,拟合数据与实测数据误差为2.7%;当风筒其他结构参数不变的前提下,随着孔口位置与风机距离的增加,风筒漏风率基本呈直线关系下降,最低为13.4%;当风筒其他结构参数不变的前提下,随着风筒孔口个数增加,风筒漏风率呈二次曲线增加,并得到拟合数据,与其实测数据相比误差为1.7%;采用正交实验,研究了风筒漏风孔口面积、位置、个数对风筒漏风率的影响,影响风筒漏风的主次顺序为:漏风孔口直径、个数、位置。研究对改善风筒漏风现象提供了相关数据参考。

综掘工作面气室降尘技术研究

针对掘进巷道中的粉尘控制问题,传统的长压短抽通风降尘技术存在粉尘扩散区域大、风幕降尘技术存在射流孔易堵塞等弊端。以巴拉素煤矿综掘工作面为工程研究背景,建立了掘进作业过程中的粉尘运动数学模型,得出降低综掘工作面粉尘浓度的关键因素是控制掘进巷道风流场扰动范围及减小粉尘颗粒运动时间。以上述关键因素为依据,在风幕降尘的基础上开发了气室降尘技术,通过在正压风筒末端加装风袖,与风幕共同作用将粉尘封闭在气室区域内,再由负压风机抽出,以提高降尘效率。采用Fluent软件对长压短抽通风降尘、风幕降尘和气室降尘进行模拟对比分析,并优化了气室降尘技术参数。模拟结果表明:采用气室降尘技术时,综掘工作面人体呼吸带位置的粉尘浓度为350 mg/m^(3),较采用长压短抽通风降尘时的600 mg/m^(3)和风幕降尘时的480 mg/m^(3)大幅降低;气室降尘最优技术参数为正压风筒出风口距综掘工作面14 m、负压风筒末端直径0.6 m。在巴拉素煤矿2号煤2号回风大巷综掘工作面进行现场试验,结果表明采用气室降尘时,掘进巷道最低粉尘浓度为118 mg/m^(3),低于采用长压短抽通风降尘时的184 mg/m^(3)和风幕降尘时的156 mg/m^(3),且降尘效率较长压短抽通风降尘平均提高54.8%。