大傾角綜放工作面塵流規(guī)律及合理通風(fēng)技術(shù)研究.pdf

1、綜合機(jī)械化放頂煤開采技術(shù)具有產(chǎn)塵點(diǎn)多、產(chǎn)塵量大、粉塵污染嚴(yán)重的問題，還潛存發(fā)生煤塵爆炸的危險(xiǎn)，威脅礦井安全生產(chǎn)。布置大傾角綜放工作面是近年才開始，由于急傾斜煤層傾角大，工作面風(fēng)流復(fù)雜多變，煤塵更易飛揚(yáng)，導(dǎo)致粉塵的運(yùn)動(dòng)及分布規(guī)律等也會(huì)與緩傾斜綜放工作面有明顯差別。因此研究復(fù)雜生產(chǎn)條件的大傾角綜放工作面進(jìn)行塵源規(guī)律，合理確定大傾角綜放工作面的通風(fēng)參數(shù)和通風(fēng)系統(tǒng)，對(duì)綜放工作面采取高效防塵措施、正常安全地回采具有重要意義。
　　本文全面描

2、述大傾角綜放工作面割煤、移架、放煤等主要生產(chǎn)工序的產(chǎn)塵特性，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定各生產(chǎn)工序產(chǎn)塵濃度的沿程分布規(guī)律，對(duì)各工序所產(chǎn)生的粉塵進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)采樣，然后用激光粒度分析儀對(duì)其進(jìn)行粒度分析，得到了不同粒徑顆粒的體積頻率分布和累計(jì)分布，這些為大傾角綜放工作面粉塵防治提供了基本依據(jù)。
　　利用氣固兩相流理論建立大傾角綜放工作面粉塵顆粒的離散相數(shù)學(xué)模型，利用Fluent軟件解算得到大傾角綜放工作面風(fēng)流場(chǎng)的流動(dòng)分布規(guī)律，并以采煤機(jī)割、移架、放煤時(shí)所產(chǎn)生的

3、粉塵運(yùn)動(dòng)為研究對(duì)象，通過進(jìn)行連續(xù)相氣體流動(dòng)和離散相顆粒運(yùn)動(dòng)的耦合數(shù)值模擬，得出了三維空間內(nèi)粉塵濃度的沿程分布規(guī)律。結(jié)果顯示，采煤機(jī)割煤時(shí)粉塵濃度的最大值出現(xiàn)在采煤機(jī)下風(fēng)向10m左右位置，大約為5000mg/m3，而在采煤機(jī)中心位置25m以后，粉塵濃度沿程減小趨勢(shì)緩慢，穩(wěn)定在2500mg/m3左右，這是因?yàn)榇髢A角綜放面風(fēng)速大，粉塵所受到的空氣浮力大于粉塵自身重力，導(dǎo)致大量呼吸性粉塵在下風(fēng)向疊加，造成了大傾角綜放面高粉塵濃度的“滯后性”。<

4、br>　　在上述研究的基礎(chǔ)上，通過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定綜放工作面的氣候條件，比較研究上行通風(fēng)與下行通風(fēng)對(duì)大傾角綜放工作面風(fēng)流運(yùn)動(dòng)及粉塵分布的影響。研究發(fā)現(xiàn)，大傾角綜放工作面采用下行通風(fēng)方式較上行通風(fēng)有明顯的降塵效果。同時(shí)確定了大傾角綜放工作面的最優(yōu)排塵風(fēng)速2.5m/s～3.0 m/s。針對(duì)葛亭煤礦2317綜放工作面，設(shè)計(jì)了采煤機(jī)抑塵引射除塵系統(tǒng)，并在現(xiàn)場(chǎng)工作面對(duì)該引射噴霧裝置進(jìn)行了試驗(yàn)應(yīng)用，結(jié)果表明，無論對(duì)于全塵還是呼吸性粉塵，除塵效率均有大幅提高