采煤工作面硫化氢涌出运移规律研究

为了解硫化氢在采煤工作面的运移规律,采用数值模拟方法,构建采煤工作面硫化氢运移扩散数学模型,分析从滚筒周围涌出的硫化氢流场。结合现场数据,研究表明:从滚筒周围涌出的H 2 S在下风流随着巷道长度的增加而逐渐减小。忽略硫化氢受其他因素引起的二次扰动,在采煤机下风流沿程垂直煤壁的断面上,硫化氢浓度的分布规律为距煤壁距离的增加而逐渐减小;随距底板距离的增加逐渐减小。涌出的硫化氢易积聚在滚筒下风流0~2 m处。逆风割顶煤时从滚筒周围涌出的硫化氢有扩散到采煤机司机位置的趋势。

深井掘进巷道热环境下人员疲劳水平实验研究

随着矿井开采深度的延伸,井下高温区域逐年增多,人员在高温作业环境下作业,身心健康问题是越来越得到重视。为了找出井下高温环境下作业人员劳动强度与生理、心理指标影响规律,根据新安煤业公司矿井-650 m水平3406运输巷掘进作业过程中环境气候指标,通过实验室中设计高温模拟仓环境参数和人员劳动强度负荷等级,采用实时监测人员心率的方法,计算人员心血管负荷(CVL)并衡量人员疲劳水平。实验得出三球温度(WBGT)26℃、30℃、33℃、35℃以上环境条件下人员重体力劳动、极重体力劳动的CVL分布规律,发现环境温度超过26℃(WBGT),CVL已处于警戒(III级),尤其是超过35℃(WBGT),严禁从事重劳动负荷以上的活动,必须采取有效措施降温,从而为合理安排矿井高温作业场所人员生产活动提供理论支持。

掘进工作面硫化氢涌出运移规律研究及COMSOL数值解算

使用Fick扩散定理来描述硫化氢在掘进工作面的运移规律,结合N-S方程构建的掘进工作面气体流动模型,建立掘进工作面硫化氢运移扩散物理模型。应用COMSOL软件进行多物理场耦合进行数值模拟,模拟结果结合现场数据加以验证。模型计算结果表明:从风筒流出的风流在掘进工作面会形成一个类似“U”型的流场;从掘进机钻头处涌出的硫化氢主要聚集在掘进机前方的回风侧;在掘进机前方的垂直方向上,随距底板距离的增加,硫化氢的浓度逐渐减少;从掘进机前方的进风侧到回风侧,在水平方向上,硫化氢的浓度逐渐增加;在距离底板1.55 m的水平方向上和掘进机司机的位置处,均有扩散后的硫化氢。结果表明:当硫化氢从掘进工作面端面涌出时,治理硫化氢的重点是掘进机的前方以及回风侧,同时兼顾掘进机司机以及其他工作人员的个人防护措施。