基于矿井通风三维仿真系统软件的矿用空气幕选型方法

根据矿井风流调节的具体要求,合理选择矿用空气幕的型号是应用矿用空气幕技术的关键。在分析矿用空气幕选型依据及原理的基础上,应用矿井通风三维仿真系统软件模拟矿用空气幕运行的效果,来研究确定矿用空气幕的选型参数及影响因素。结果表明,应用矿井通风三维仿真系统软件所选择的矿用空气幕与理论推导的计算结果一致,此方法能够最大限度地反映矿山实际情况,具有直观、高效等特点。

循环型矿用空气幕出口风速对隔断风流效果影响的数值模拟

根据空气幕隔断巷道风流的具体特点,建立了风流流场的数学模型。采用计算流体力学的FLUENT软件,对不同风速下的压力场及速度场进行数值模拟,其结果与理论数据相吻合。模拟结果显示,根据静压及速度梯度可将风流流场分为稳定的上、下游区及变化剧烈的回流区,为数据测量提供依据。空气幕出口风速降低,有效压力随之降低,会使漏风量进一步增加,在设计空气幕时,其隔断能力与所需隔断压差要匹配。

隔断或引射风流型矿用空气幕理论模型分析

利用Matlab语言,借助计算机绘制了隔断风流或引射风流型空气幕有效压力数学模型三维效果图。在其三维坐标系中分析了其空气幕引射风量Q与风机台数n、空气幕出口风速V_c、安装空气幕巷道的通风阻力△H、巷道风阻R、空气幕出口断面积S_c等之间的变化规律。并对空气幕隔断风流和引射风流的特性进行了试验研究,为矿用空气幕的实际应用提供了可靠的理论与技术指导。

矿用空气幕隔断风流理论模型及其应用研究

利用流体力学、有效压力理论、通风理论以及能量守恒定律等,对矿用单机、多级串并联空气幕隔断风流理论模型进行了研究,并按照多级并联空气幕隔断风流替代风门这一理论模型,选择了车辆和行人频繁且风门难以发挥作用的地段进行了实际应用研究,并取得了成功。

矿用空气幕数值模拟研究

矿用空气幕作为一种新型的矿井风流调控技术,具有广泛的应用前景。建立了矿用空气幕的数学模型和有限元模型,并应用ANSYS软件对风流特性进行数值模拟,结果表明:(1)矿用空气幕供风器的结构影响其供风风压及风流速度,在供风器出口面积一定时,供风器出口宽度小能量损失也小,空气幕的作用效果好;(2)当矿用空气幕风机风量为14m3/s、风压为480Pa、供风器异面矩形管的进出口面积分别为1.0m2和0.54m2时,其进出口最佳宽度分别为333mm和180mm;(3)解决了以往矿用空气幕的研究和设计主要依靠经验所带来的不足,对矿用空气幕调控风流技术的推广应用具有重要意义。

矿用空气幕及在大断面巷道的应用研究

介绍空气幕在金川公司二矿区、龙首矿和安庆铜矿大断面巷道内的应用情况。多机并联空气幕能有效阻隔短路风流、引射风流和增阻调节风流。在断面和阻隔压差均较大的巷道内用空气幕能替代风门阻隔风流 ,阻风率 85 %～ 88% ,替代风机站引射风流 ,风量 30～ 40m3/s ,或增阻调节风流。

基于正交模拟试验的矿用空气幕结构优化

为了降低空气幕的能耗,依据空气动力学理论,建立了以双三次方曲线为整流器外轮廓线的矿用空气幕模型,采用正交模拟试验方法,以出风口速度分布均匀性及阻力损失为评价指标,研究了不同结构参数下矿用空气幕内流场分布规律,计算出矿用空气幕出风口断面的速度分布均匀性参数及压力损失,得到了最优的矿用空气幕结构模型,该模型风流速度均匀性参数为0.038 5,压力损失为98.3 Pa。结果表明,压力漩涡的大小及流速滞留区的范围与整流器密切相关。对矿用空气幕出风口速度分布均匀性影响最大的是供风器出风口宽度,其次为导流体中截面半径;对矿用空气幕压力损失影响最大的是供风器出风口宽度,其次为整流器及供风器长度。当导流体为圆锥体时,矿用空气幕的性能最优。

矿用空气幕的研究现状及一种新型矿用空气幕

矿用空气幕最基本的作用是在煤矿井下调节风流和防治粉尘,在调节风流方面,可以起到阻断、引射、增加巷道的风流、减小巷道阻力的作用;在粉尘防治方面,能够降低煤矿井下产尘地点的粉尘浓度。在前人研究的基础上研制了一种新型矿用空气幕,有效的将掘进工作面产生的高浓度粉尘与司机隔离,并利用除尘风机将粉尘除去,达到了净化作业环境的目的,保障了作业人员的身体健康。

矿用空气幕研究现状及展望

目前矿用空气幕在井下可用于风流控制和粉尘隔离。在风流控制方面具有隔断风流、引射风流和对风流增阻等功能;在粉尘隔离方面可用于综采和综掘司机的粉尘隔离防护。目前矿用空气幕的理论和评价指标并不完善,在以后的发展中应该逐步完善基础理论研究,将噪声控制和节能环保纳入自身的性能评价指标。

矿用空气幕控制井下循环风流的应用研究

针对安徽某铁矿井下辅扇所形成的循环风流,采用对比试验研究方法,开展了多机串并联空气幕控制井下循环风流的试验研究。研究结果表明:(1)串并联空气幕能有效控制两中段间的污风循环,引射风量达2～24m3/s,及时排出污风,有利于井下无轨柴油汽车的行车安全和保护作业人员的身体健康;(2)空气幕正常运行时能增加辅扇的有效风量,对辅扇运行的影响度较小;(3)空气幕运行噪声为82～92dB(A),对距离其约300m的作业环境干扰较小。作业人员经过空气幕时接触噪声的时间较短,对身体健康不构成危害;(4)串并联空气幕安装在运输巷道两侧的硐室内,其供风器出口风速低于4m/s,不影响行人和无轨柴油汽车的运行。

基于3D VS仿真系统的多机并联矿用空气幕模拟

应用3D VS仿真系统软件对某钨矿1058 m平硐安设矿用空气幕进行模拟,分析不同运行方式矿用空气幕对井下采区通风效果的影响,通过比较采区需风量与矿用空气幕运行方式、风机数量等之间的关系,确定采用2台风机并联运行矿用空气幕在1058 m平硐引射风流。结果表明,矿用空气幕能合理分配采区的进风量,使得主要采区的进风量由27.5 m3/s增加到50~55.7 m^3/s,可显著改善采区的通风效果,保护工人的身体健康,提高劳动生产效率。

空气幕内气流场的数值模拟与分析

矿用空气幕是一种较好的风流控制技术。但由于现阶段研究还不深入,空气幕的结构设计、参数确定还仅依靠具体的实验分析,具有很大的局限性。采用有限元分析软件ANSYS对矿用空气幕内的空气流动进行仿真分析,得到流体的速度、压力的分布图,为矿用空气幕选择更合理的结构参数提供了依据。

循环型空气幕送风角度对隔断巷道风流效果影响的分析

空气幕送风角度是影响其隔断能力的主要因素之一，依据动量定律建立循环型空气幕隔断巷道风流的理论模型，分析送风角度对隔断能力的影响。进一步利用FLUENT进行数值模拟计算，可视化不同送风角度下的巷道流场特性，模拟计算不同送风角度下的隔断压差及漏风量，并与相似实验数据进行对比分析。结果表明，模拟结果与相似实验数据基本一致。循环型空气幕隔断能力随送风角度的增大呈先增大后减小的趋势。送风角度为10°～15°时，隔断能力最大；当送风角度在10°～30°时，隔断能力受送风角度的影响较小；当送风角度大于30°时，随着送风角度的增大，隔断能力有较大幅度的减小，结合实际安装条件，循环型空气幕送风角度应为10°～30°。

空气幕研究进展

阐述了国内外大门空气幕和矿用空气幕的研究进展,列出了不同时期矿用空气幕的理论公式,介绍了矿用空气幕的结构和功能,归纳了矿用空气幕的布置形式和取风方式.可以看出,在大门空气幕研究的基础上,矿用空气幕的研究与应用进展良好,可替代风门隔断风流、替代辅扇或风机机站引射风流和替代风窗增阻减少风流,这对解决矿井运输巷道或易变形巷道上风流短路、污风停滞、风流反向、污风循环等风流调控的技术难题具有重要作用,其研究成果将得到进一步的推广应用.

多、单机引射或隔断风流空气幕理论模型分析

利用Matlab语言,借助计算机绘制了隔断风流或引射风流型空气幕有效压力数学模型三维效果图。在其三维坐标系中分析了其空气幕引射风量Q与风机台数n、空气幕出口风速Vc、安装空气幕巷道的通风阻力ΔH、巷道风阻R、空气幕出口断面积Sc等之间的变化规律。并对空气幕隔断风流和引射风流的特性进行了试验研究,为矿用空气幕的实际应用提供了可靠的理论与技术指导。

特大型铁矿主辅联合式通风系统优化研究

完善的矿井通风系统是有效预防非煤矿井中毒窒息事故发生的关键。以某特大型铁矿主辅联合式通风系统为研究对象,测试并分析采矿方法、作业中段数量等改变后对矿井通风效果的影响,应用矿井通风三维仿真系统软件从通风网络、通风动力、通风构筑物等方面优化矿井通风系统,并开展现场应用研究。结果表明:矿井总进风量增加约92 m^(3)/s,满足了生产规模为500万t/a的风量需求(670.0 m^(3)/s);东、西回风井的风量分配由1∶1.84优化到1∶1.35,趋于均衡,实现了双中段多分层同时作业的风流有序流动、主斜坡道风流稳定流动。这对及时排除作业过程中产生的污浊空气具有重要应用意义。

大型机械化矿山多盘区复杂角联通风系统改造

大型机械化矿井通风系统复杂,风流调节难度大,采用传统的风流调节方法难以达到良好的效果。针对某大型机械化矿井盘区二级风机机站难以设置、盘区作业风量分配不均的难题,应用矿用空气幕建立了硐室型风机机站,有效替代有风墙辅扇。现场应用研究结果表明,硐室型风机机站能在不影响无轨运输设备运行和人员通行的情况下,作业盘区的进风量从47.7m3/s增加到75m3/s,实现了风量的合理分配,及时排出了井下作业产生的污浊空气,改善了作业环境,具有较好的推广应用前景。