风门开闭对矿井风流影响规律模拟试验研究

为探究风门开闭动态过程对矿井风流的影响规律,采用数值模拟的方式对风门开闭全过程中的矿井风流场变化进行分析,分析结果表明:风门开启首先使风门所在巷道风速上升,并逐渐影响其他关联巷道,使风门所在巷道串联巷道风速上升、并联巷道风速下降,风门固定角度开启时,风速变化程度继续增大,直至流场充分发展,风门关闭后流场逐渐恢复至开启前状态;流场变化程度与风速、开闭角度、开启至固定角度后持续时间呈正相关,与风门开闭速度呈负相关。在数值模拟的基础上,为更好地应用这一过程中监测监控系统所采集到的风速数据,用相似试验的方法进一步研究了风门开闭全过程中风门所在巷道迎风侧、通风侧、串联巷道、并联巷道位置传感器风速监测数据的异常波动时间、最大波动幅值与风门开启前入口风速、风门开闭角度、开闭速度、开启至固定角度后持续时间之间的相关性规律,研究结果表明:1)风速数据异常波动时间与风门开启前入口风速、开闭速度、开闭角度、开启固定角度持续时间存在多元非线性关系,除风门所在巷道迎风侧处监测点外,其他位置监测点风速数据异常波动时间的拟合公式精度皆达到90%以上;2)肯德尔相关性检验显示,所有监测点风速数据的最大波动幅值与风门开启前入口风速与开闭速度并无显著相关关系(p>0.05水平);除风门所在巷道迎风侧处监测点外,其他位置监测点风速数据的最大波动幅值与风门开闭角度呈显著正相关(p>0.05水平);所有监测点风速数据的最大波动幅值与风门开启固定角度后持续时间呈显著正相关(p>0.05水平)。