综掘工作面分风降尘理论及应用研究

【摘要】：矿井综掘面是粉尘危害的重要来源,通风降尘是较为普遍的防尘措施,但仍存在着一定的问题和不足,所以改进和提高通风措施显得尤为重要。本文首先研究了综掘面粉尘的来源和产生的机理,对采集的粉尘和煤样进行了实验室分析；研究了气流的湍流运动方程,在受力分析基础上,研究和推导了粉尘在气流中水平方向和垂直方向速度的变化规律,推导了粉尘与雾滴作用数学模型及降尘效率模型；提出了分风降尘理论,并依据有关理论推导了数学模型；根据计算流体力学理论,利用数值模拟软件,对综掘面几种通风方式下粉尘运移规律进行了数值模拟,模拟结果显示,在采用了分风技术条件下粉尘浓度有效降低,降尘效果好；设计了综掘面呼吸带高度粉尘浓度测试方案,现场进行了实测,实测结果与数值模拟结果基本一致,证实了分风降尘技术的良好效果,最后形成了综掘面分风降尘的最优化系统和原则,为综掘面粉尘防治提供有效的依据。