掘进工作面多层螺旋喷雾降尘技术研究

为解决掘进工作面呼吸性粉尘的污染问题,提出一种将超声速气动喷嘴布置成螺旋状的多层喷雾降尘方法。以棋盘井煤矿掘进工作面为研究对象,采用离散元和有限元方法,通过COMSOL软件中的k-ω湍流模型和流体流动颗粒跟踪模型,建立多层螺旋喷雾降尘技术装置三维数值模型,得出了多层螺旋喷雾风流速度场,速度切面和水雾粒子轨迹的变化规律。模拟结果表明:掘进机截割头处风流速度较快,距离截割部越远,风流的速度越小,且截割头附近的风流非常紊乱;水雾粒子在喷嘴开启后会形成多层螺旋雾幕,20 s后螺旋雾幕覆盖到整个模拟的掘进工作面,且水雾粒子的粒径相较传统喷雾方法更小。