引水隧洞独头掘进工作面风流组织与CO扩散的模拟

建立了独头引水隧洞压入式通风紊流三维高雷诺数k-ε数学模型,在动量方程中考虑了浮力的作用,采用PISO算法求解非稳态的风流组织和CO浓度场。应用计算流体力学软件STAR-CD对云南南汀河引水隧洞独头掘进工作面通风进行了模拟。结果表明独头引水隧洞掘进工作面风流流场可分为贴壁射流区,冲击射流区,回流区和涡流区;工作面附近涡流区内、风管周围以及隧洞出口边壁处存在风流停滞区;分析了不同的通风时刻隧洞内CO迁移和分布规律,并以Nakayama等的矿井通风甲烷浓度分布实验结果进行了验证,模拟结果与实验基本吻合。

竖井送排式通风隧道火灾温度分布特征模型试验研究

通过竖井送排风式纵向通风方案下的小尺度(1:50)隧道火灾模型试验,研究火灾时隧道拱顶及火源前后隧道中心线不同高度处的温度分布特征。试验结果表明:风机启闭状态对隧道拱顶各测点最高温度的影响明显;火灾发生在短道时,正常运行时1号热电偶树上各测点温度自上而下温度依次升高,温度整体较低,关停工况下时则相反,关停工况时烟气未下降至3号热电偶树底部;火灾发生在进口端时,关停工况时火源向下传递热量的能力略微下降;火灾发生在出口端时,正常工况时1号热电偶树各点温度特征规律性较差,而关停状态时较好,送风轴流风机对出口端火灾的影响更大。基于温度分布特征及试验中观察到的火灾烟气蔓延规律,建议了分水岭隧道火灾时的洞内风流组织。

基于FLUENT对水泥厂包装车间流场分布规律研究

通过对重庆某新型干法水泥厂窑头、煤磨、均化库及包装车间粉尘浓度进行检测,选取超标严重的包装车间为研究对象,进而对车间进行简化,运用FLUENT软件对包装车间气流组织进行模拟。结果表明:气流组织不合理是车间粉尘超标的主要原因,针对这一特点提出了改善气流组织、采用全面通风和局部通风相结合的方法解决粉尘超标问题。

石湖金矿井下长距离局部通风研究

石湖金矿101采区400 m中段运输联络平巷掘进是石湖金矿的重点工程,工程长600余m,通风最困难时,通风距离1140 m,是典型的井下长距离独头掘进局部通风,受巷道断面尺寸限制,风筒直径只能采用400 mm的小直径风筒,阻力极高,经过研究论证,采用4台抽出式局扇配1台压入式局扇的压抽混合局部通风方式,为解决多台局扇串联运行产生的风筒抽瘪运转不畅的问题,引入局部通风构筑物风库进行风量调配,并通过合理的通风组织安排,较为圆满地解决了石湖金矿101采区400 m中段运输联络平巷掘进这个重点工程的局部通风难题。

基于FLUENT的长抽短压强制通风技术数值模拟

矿山资源的枯竭,促使老矿山努力在周边或深部探寻新的接替资源,形成了对长掘进工作面局部强制通风技术的现实需求。本文使用前处理软件GAMBIT建立了长压短抽三维计算模型。本文采用计算流体力学的商业软件FLUENT,模拟了长掘进工作面长抽短压局部通风方式下的工作面风流组织,阐述了长抽短压通风方式的内部机制,分析了经典参数模型下的通风效果。研究表明:在长抽短压的局部通风方式下,射流作用域明显大于吸程作用域;根据经典的有效射程和有效吸程参数布置的风筒位置,不利于掘进工作面污风的快速排出;巷道中心位置上的速度大小波动较大,受入口射流和风流出口双重控制;压风量和抽风量的差值决定了整个掘进巷道内的污风排出时间和空气质量。研究成果可以为长掘进工作面局部强制通风技术参数优化提供理论依据和实践指导。