西安科技大学学报

2020, v.40;No.172(02) 195-203

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凉水井矿综采工作面粉尘运移规律数值仿真
Numerical simulation of dust movement rules at fully-mechanized mining faces in Liangshuijing coal mine

王建国;周侗柱;戚斐文;张亚平;

摘要(Abstract):

为研究凉水井矿42112综采工作面粉尘运移规律,基于Fluent数值仿真软件,选用标准k-epsilon湍流模型以及DPM计算模型建立了气-固两相流的粉尘运移数学和物理模型。用数值仿真及现场实测的方法研究了凉水井矿综采工作面风流运动情况,以及在移架和割煤时粉尘的运移规律和悬浮时间。研究表明:风流沿工作面在速度上表现出"小-大-小"的规律,速率和湍流强度在采煤机附近达到最大,在人行道空间有一定的低值区域。移架产生的粉尘一部分随风流运动,另一部分因粒径不同沉降到巷道底板不同位置。采煤机割煤产生的大粒径粉尘在重力作用下逐渐沉降,小粒径粉尘随气流继续运动,粉尘浓度最大处为前后滚筒附近及后滚筒下风向10 m左右靠近煤壁一侧区域,但扩散性不大,随着粉尘团向后移动,影响范围不断扩大,直至向整个工作面弥散。综采工作面粉尘在距底板1 m处粉尘浓度最高且分布范围最广,在巷道上部空间,直径大于100μm的粉尘粒子迅速沉降,而随着粒径减小,粉尘悬浮时间也逐渐延长。本研究可为综采工作面除尘、抑尘提供参考。

关键词(KeyWords): 安全科学与工程;粉尘运移规律;数值仿真;粉尘防治

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家自然科学基金(51634007)

作者(Author): 王建国;周侗柱;戚斐文;张亚平;

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DOI: 10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2020.0202

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