北露天煤矿卡车路面运输粉尘运移规律模拟研究

卡车道路运输作业时产生的粉尘是露天煤矿最大的粉尘源之一,粉尘严重损害人体健康,影响能见度,对煤矿运输构成重大安全隐患。以霍林河北露天煤矿卡车路面运输作业为研究背景,采用FLUENT 19.2软件建立卡车三维流场模型,分别分析车型、车速、风速及路面含水率对路面粉尘运移规律的影响。研究结果表明:卡车运动对外流场扰动较大,靠近车尾与轮胎两侧气流相对紊乱,车后方扰动强度大于车前方;司机呼吸区域粉尘浓度较低,前后轮之间及车身后方粉尘浓度较高;在逆风行驶时,车速增加对粉尘速度提升影响较为显著,向后运移速度越快且距离越远,车轮两侧以及车后方区域粉尘浓度越高,车头截面位置粉尘浓度呈先增加后下降趋势;风速较小时,车轮附近粉尘浓度最大,随着风速增大,粉尘集中分布在车尾及车尾后方,总体呈现“递增—饱和—递减—稳定”趋势;保持卡车路面喷水量为0.15 L/m^(2),即路面土壤含水率为4.1%时,路面粉尘控制效果最佳。研究结果可为实现露天煤矿卡车路面运输粉尘有效控制提供理论依据。