综掘工作面风流调控装置与射流风幕综合调控粉尘场优化分析

为解决目前综掘工作面传统混合式通风下粉尘聚集污染严重的问题,提出了利用出风口风流调控装置与抽风口射流风幕综合调控优化粉尘场的思路。以陕北某矿综掘工作面为研究对象,建立了风流-粉尘气固耦合场有限元模型,分析了调控装置口径、调控装置右偏角、风幕出口宽度、风幕出口速度及风幕出口张角等参数对粉尘场的影响;设计了正交试验以确定最佳综合调控方案,设计搭建了实验平台进行综合调控方案准确性和降尘效果验证。结果表明:在该综掘工作面通风系统布局下,当调控装置口径1.2 m,调控装置右偏角9°,风幕出口宽度0.14 m,风幕出口速度7 m/s,风幕出口张角60°时,司机位置粉尘质量浓度和行人呼吸带高度平均粉尘质量浓度分别降低91.7%和74.9%,测试误差均在10%以下,有效改善了通风环境。

硐室型矿井风流调控技术

介绍了矿井风流调控的传统方法及矿用空气幕的布置形式,并将安装在巷道侧壁硐室内、具有柔性风门隔断风流、柔性风窗增阻减少风流和硐室型辅扇或风机机站引射风流作用的矿用空气幕定义为硐室型风流调控装置。现场应用研究结果表明,柔性风门的风流隔断率可以达到85%～88%,柔性风窗可有效对运输巷道中风流进行增阻,硐室型辅扇或风机机站的引射风量可达到30～40m3/s,在难以设置风门、风窗、辅扇和风机机站的运输巷道中能有效控制风流短路、风流反向、风流循环、增加或减少巷道风量等,这不仅可以强化中段通风网络的排烟排尘效果,保护工人的身体健康,而且有利于提高矿井的有效风量率,促进矿井风流有序流动。具有广阔的推广应用前景。