综掘工作面风筒最优布置数值模拟研究

针对掘进面生产期间风筒位置布置不合理造成粉尘浓度较高,利用数值模拟方法,研究抽出式、压入式、长压短抽式等通风方式中,掘进面风流和粉尘随风筒到掘进面距离的改变而变化规律,数值模拟结果表明:采用长压短抽式通风的掘进面,抽出式风筒口到掘进面的距离L_(c)<1.5√S,压入式风筒口到掘进面的距离L_(y)为3.5√S:5√S或6√S:6.5√S,最理想的距离L_(y)=6√S:6.5√S,L_(c)=√S。模拟结果可为优化掘进面风筒布置、提高掘进面通风除尘提供一定的科学依据。

综掘工作面长压短抽通风粉尘扩散特征分析

以新景矿15026综掘工作面为例,研究了在工作面长压短抽混合式通风方式下的粉尘浓度和粒径分布特征。在没有开启任何降尘措施的条件下实测表明,迎头总粉尘浓度范围为300~440 mg/m^(3),总粉尘浓度在掘进机机身后5 m处的回风侧最高,其次是抽出式风筒入口处和掘进机司机处;呼吸性粉尘浓度范围为135~225 mg/m^(3),抽出式风筒入口处粉尘浓度最高,其次是回风侧和掘进机司机处。抽出式风筒入口处的呼吸性粉尘占比最高,其次是掘进机司机处和回风侧掘进机机身后5 m处。不同范围内的粉尘占比最多的是大于10μm的颗粒粉尘,最少的是0~2μm的最小粒径颗粒。可以看出,15026综掘面粉尘浓度严重超标,需要采用多种降尘措施综合治理粉尘。

综掘工作面粉尘分布规律及通风除尘优化研究

为了确定通风方式对综掘工作面粉尘分布的影响,并探究综掘工作面不同通风方式下的降尘效果,以隆德煤矿209综掘工作面为研究对象,利用FLUENT软件模拟压入式通风方式下巷道中粉尘分布情况以及抽、压组合式通风方式下粉尘分布规律及降尘效果,并通过现场实测验证数值模拟的准确性。分析结果表明:压入式通风方式下工作面巷道中粉尘污染严重,粉尘影响区域较大且沉降缓慢;模拟结果与现场实测粉尘浓度变化规律基本相同,验证了数值模拟结果的可靠性,进而说明了建立的数学模型及其参数设置的合理性;通过对比长压短抽式及短压长抽式通风方式的降尘效果得出,压风筒出风口距离工作面5m的长压短抽式通风方法降尘效果最好,粉尘浓度可快速降低至6mg/m^3以下。

综掘工作面长压短抽通风下粉尘分布的数值模拟

以山西省潞安环能公司所属的漳村煤矿2506综掘工作面为研究背景,采用与长压短抽通风方式相配合的通风除尘系统,同时运用数值模拟分析软件,模拟了2506综掘工作面的粉尘分布及运移的具体规律和情况。数值模拟结果表明,长压短抽通风方式比单纯的压入式通风方式对于粉尘的控制效果好,符合该综掘工作面的实际供风要求和粉尘的实际控制情况。

岩巷产尘规律及控风除尘技术研究

深入分析了机掘岩巷工作面压入式通风的风流运动特征,得出了风流速度及运动规律,并现场测定了掘进机截顶岩、截中部岩矿及扫底作业的粉尘浓度,掌握了迎头粉尘质量浓度分布规律,基于长压短抽通风除尘措施中的弊端,研究了控风控尘措施,形成了风流调控与粉尘治理相结合的技术。在现场应用中,结合控风控尘与长压短抽的除尘器抽尘净化措施,司机位置处的降尘效率达99%,且时间加权平均浓度降至2.5 mg/m^(3),保障了掘进机司机免受粉尘危害。

基于ANASYS的综掘工作面通风参数优化

为了解决综掘工作面粉尘浓度过高工人作业环境差的问题,以某矿综掘工作面为参照建立物理模型,导入ANSYS并对该巷道模型在使用长压短抽式通风除尘时进行优化模拟,通过比较不同高度时压入式通风的粉尘分布情况确立了压入式风筒距离底板的合适高度。在此基础上优化长压短抽通风系统,通过比较发现当压入式风筒距离底板高度为2/3L(L为巷道高度),抽出式风筒距离底板高度为0.7L,压入式风筒距离综掘面距离为(3.5~4.5)S^(1/2)(S为巷道断面面积)、抽出式风筒距离综掘面距离小于S^(1/2)时除尘效果较好。

综掘工作面通风控尘参数匹配关系研究及应用

针对综掘工作面产尘量大,降尘效率不佳等问题,基于气固两相流原理、流体力学,研究长压短抽分流压风除尘系统的最佳匹配参数。以羊场湾Ⅱ020605综掘面为研究背景,采用FLUENT数值模拟软件,研究长压短抽分流控尘时巷道内部粉尘分布和运移规律,对比分析了轴径向压风比、附壁风筒位置、整流风筒位置对粉尘运移规律的影响。研究发现:羊场湾Ⅱ020605综掘面,在轴径向压风比为1∶3,附壁风筒距迎头11~13 m,整流风筒距迎头6~8 m时,能够有效地控制粉尘扩散,极大降低巷道粉尘质量浓度,综合降尘效率超过92%,保证了作业人员的工作环境质量。

长压短抽除尘系统不同因素变化对粉尘运移影响的模拟研究

为了解长压短抽通风除尘系统中压抽风量比、压风风筒出风口与迎头距离变化、控尘装置的轴径向出风比、供风侧控尘对掘进巷道粉尘运移变化的影响,通过FLUNET软件进行模拟计算,得到不同影响因素下巷道内粉尘运移范围变化情况,拟定通风控、除尘方案,并通过现场实测粉尘浓度进行验证。结果表明:在无控尘条件下,压抽风量比、压风出风口距离对司机位置断面粉尘浓度影响多变,掘机后方含尘区域面积较大,不利于除尘;有控尘条件下,压风风筒距离迎头10 m、15 m的合适压抽风量比分别为0.8、1.2,距离为12.5 m时,压抽风量比变化司机位置断面粉尘浓度变化较小;控尘装置轴径向出风比为1:2时,司机位置及掘机后方区域粉尘控制效果最好。

矿用湿式过滤除尘器不同阻力情况下性能实验研究

在对矿用湿式过滤除尘器性能实验研究的基础上,根据外接系统阻力对除尘器处理风量的影响,将除尘器工作状态分为正常工作区、踹振区以及小风量工作区3个阶段,分析每一阶段除尘器对于掘进工作面降尘效果的影响,指出了应该控制除尘器外接系统阻力使除尘器处于正常工作区。分析了长压短抽系统通风阻力,并以KCS-550D-Ⅰ型除尘器为例对长压短抽系统阻力进行了计算,得到了该种除尘器距离工作面迎头不大于30 m的结论。

综掘工作面长压短抽通风除尘方法的改进设计

通过分析凉水井煤矿综掘工作面产生粉尘的实际情况,改进了长压短抽通风除尘的方法,在原有局部通风系统的基础上增加了集尘罩、负压风筒、除尘器、附壁风筒,形成了一整套适合该矿掘进工作面生产条件的通风除尘系统,经实测,采用长压短抽的方法后掘进工作面生产时总粉尘浓度降尘率达92. 5%以上,降尘效果明显。

长压短抽通风方式下粉尘分布规律及综合降尘技术

为了解决辛置煤矿10-428巷道掘进过程中粉尘浓度过高的问题,通过研究本工作面在长压短抽式通风系统下的粉尘分布规律,提出了应用内抽外压集尘器、湿式全断面捕尘帘捕尘技术及转载点喷雾降尘的综合降尘措施。在采取了合理的综合降尘措施后,综掘巷道内的平均粉尘浓度降至64mg/m^3,除尘效果明显,可以满足正常安全掘进此巷道。

晋华宫矿8709回风顺槽综掘工作面综合降尘措施

为了解决晋华宫矿8709回风顺槽综掘工作面压入式通风下迎头粉尘浓度过高的问题,提出了采用长压短抽的通风系统来降低迎头煤尘浓度,并对风筒的最优布置高度进行研究。在采取了综合降尘措施后,现场实测综掘机司机处全尘和呼尘降尘率达到74.9%、78.1%,降尘效果非常明显。