压抽混合式通风独头巷道内氡及氡子体浓度的计算模型及其分布规律研究

压抽混合式通风是长距离独头掘进巷道内控制氡及氡子体浓度重要的通风方式,研究该种通风方式下巷道风流中氡及氡子体浓度分布规律对指导其通风和辐射防护设计具有重要的意义。为此,根据氡与氡子体之间的衰变关系,建立了风流中氡子体α潜能浓度与氡活度浓度之间的简化数学计算模型;接着,分析了独头巷道受限空间内氡及氡子体的来源,并基于巷道风流的紊流传质理论,建立了压抽混合式通风方式下风流中氡活度浓度与氡子体α潜能浓度分布的数学计算模型;最后,针对一个具体的独头巷道,探讨了通风量和岩壁氡析出率对整个巷道内氡浓度和氡子体α潜能浓度分布的影响,同时提出了独头巷道内降低氡及氡子体致工作人员剂量的防护措施。

综掘面压抽组合式通风参数优化研究

为改善煤矿综掘面粉尘问题,根据气固两相流理论,建立综掘面两相流瞬态模型,对压抽组合式通风方式下综掘面粉尘扩散过程进行分析,研究了压抽风口安装位置、压抽比对综掘面粉尘分布规律的影响。研究结果表明:当压风口距工作面距离为14 m、抽风口距工作面为5 m、压抽比为1.15时,粉尘扩散距离最短,巷道后方粉尘浓度明显降低,实验与仿真均表明,在该最佳参数运行的压抽组合式通风相较优化前能显著降低回风侧和司机位置粉尘浓度及粉尘扩散距离。

综掘工作面长压短抽通风粉尘扩散特征分析

以新景矿15026综掘工作面为例,研究了在工作面长压短抽混合式通风方式下的粉尘浓度和粒径分布特征。在没有开启任何降尘措施的条件下实测表明,迎头总粉尘浓度范围为300~440 mg/m^(3),总粉尘浓度在掘进机机身后5 m处的回风侧最高,其次是抽出式风筒入口处和掘进机司机处;呼吸性粉尘浓度范围为135~225 mg/m^(3),抽出式风筒入口处粉尘浓度最高,其次是回风侧和掘进机司机处。抽出式风筒入口处的呼吸性粉尘占比最高,其次是掘进机司机处和回风侧掘进机机身后5 m处。不同范围内的粉尘占比最多的是大于10μm的颗粒粉尘,最少的是0~2μm的最小粒径颗粒。可以看出,15026综掘面粉尘浓度严重超标,需要采用多种降尘措施综合治理粉尘。

大型金属矿山上下矿带同步开采通风系统方案研究与应用

金属矿山矿井通风系统随着开采顺序和开采方法的变化而调整,以满足安全通风需求。某大型铅锌矿山由一个矿带开采改为上下矿带同步开采,采矿方法改为上向水平分层进路式充填采矿法。通过对通风系统进行测定与分析,得出万吨耗风量小、通风能力不足、主扇和通风网路不匹配、风量分配不合理、新增矿带开采增加用风等问题,提出上下矿带整体综合分区,形成中央进风两翼回风的对角抽压混合式通风方案,并利用Ventsim软件对通风系统进行验证。工程应用实测表明,通风方案满足矿山井下生产需求。

高海拔矿山通风系统改造方案优选研究

呷村银多金属矿井下通风系统属于高海拔高山采矿通风类型。在当前矿井通风系统现状调查与测定的基础上,分析了通风系统存在的问题,提出了两种可行的高海拔矿山通风系统的改造方案。从技术、经济角度对方案进行了对比,优选出最佳方案,即中央进风两翼回风对角抽压混合式地温预热通风方案,可供类似高海拔矿山通风系统参考。

综掘工作面风幕控尘除尘系统数值模拟研究

为了解决综掘工作面粉尘浓度严重超标,严重威胁着井下工作人员的健康与安全问题。以玉华煤矿2410综掘面为研究背景,在压抽混合式通风的基础上,运用风幕控尘技术,构建了风幕控尘除尘系统。运用数值模拟和现场实测的方法对工作面风幕控尘除尘系统的粉尘场进行分析,应用FLUENT软件数值模拟压风口位置及风幕射流角度对该系统除尘效果的影响。分析结果表明,根据综掘面实际情况,确定该系统在压风口距迎头面15 m、风幕射流角为5°时,风幕后方工作区呼吸带粉尘平均浓度为23.84 mg/m^(3),系统除尘效果最佳,除尘效率提高了91%,作业人员环境明显改善。

基于风幕封闭的综掘面综合控除尘技术研究与应用

针对综掘工作面的特点,应用"欧拉-欧拉法与欧拉-拉格朗日法"的组合法建立的k-ε-Θ-kp数学模型,利用FLUENT软件对综掘面压抽混合式通风方式下的风-粉扩散规律进行了数值模拟,并结合数值模拟结果,引入风幕封闭控尘技术,研发了高化学除尘剂、风幕控尘及抽尘净化装置,优化设计了综掘机外喷雾降尘装置,优选了高效雾化喷嘴,最终构建了基于风幕封闭的综掘面综合控除尘系统,并在辛置煤矿二采区轨道综掘工作面现场进行了应用,经测定工人作业区域全尘和呼尘平均降尘率达到94.8%和93.9%。

机掘工作面综合防尘系统参数优化设计与应用

针对辛置煤矿310二采区轨道巷煤体干燥、脆性大、截割产尘量大的问题,采用现场试验的方法,在分析产尘源的基础上,开展了高压外喷雾技术、压抽混合式通风除尘技术、运输、转载喷雾技术的研究,并结合现场生产条件及工艺,对各技术参数进行了优化,形成了一套适合于该工作面的综合防尘系统。