綜掘工作面封閉式除塵系統(tǒng)的研究與應(yīng)用.pdf

1、由于綜掘工作面的產(chǎn)塵量較大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，因此，從保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員職業(yè)安全健康以及企業(yè)安全生產(chǎn)的角度考慮，必須將綜掘工作面的粉塵濃度控制在可允許的范圍以內(nèi)。本文采用理論分析、數(shù)值模擬、實(shí)驗(yàn)測(cè)試及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用相結(jié)合的方法，提出了綜掘工作面封閉式除塵系統(tǒng)，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用取得了較好的降塵效果。
　　建立了單相風(fēng)流的三維k-ε紊流模型和雙相的氣相湍流—粉塵顆粒相湍流k-ε-Θ-kp模型，采用混合差分格式和基于同位網(wǎng)格的SIMPL

2、E算法作為氣體-粉塵顆粒兩相流的數(shù)值解法，并利用ANSYS FLUENT軟件對(duì)綜掘工作面采用單一和附壁風(fēng)筒壓抽混合式通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)流場(chǎng)及粉塵流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，得出了采用封閉式控塵系統(tǒng)前后綜掘面風(fēng)流場(chǎng)及粉塵流場(chǎng)的變化規(guī)律，為綜掘工作面封閉式除塵系統(tǒng)的研究提供了理論基礎(chǔ)。
　　研究分析了噴嘴的霧化機(jī)理和噴霧降塵機(jī)理，并利用自行設(shè)計(jì)、制造的實(shí)驗(yàn)裝置在模擬綜掘工作面真實(shí)風(fēng)速的情況下進(jìn)行了噴嘴霧化特性實(shí)驗(yàn)和噴霧降塵實(shí)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析

3、，確定了各種噴嘴所成霧場(chǎng)的霧滴粒徑及霧流結(jié)構(gòu)在不同壓力、風(fēng)速等條件下的規(guī)律，得出不同粒徑霧滴與之捕獲的煤塵粒徑的對(duì)應(yīng)關(guān)系為△D≈0.12·D無(wú)塵液滴，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和綜掘機(jī)尺寸確定孔徑分別為1.6mm和2.4mm且含X形導(dǎo)流芯的廣角旋口的1＃和3#混合式噴嘴為綜掘機(jī)外噴霧降塵裝置噴嘴，供水壓力為4MPa。
　　根據(jù)高莊煤礦3下506運(yùn)輸巷綜掘工作面的生產(chǎn)狀況、產(chǎn)塵特點(diǎn)、粉塵分布規(guī)律及綜掘機(jī)外噴霧降塵裝置的噴嘴選型、噴霧壓力等情況，