综采工作面粉尘弥散污染规律数值模拟研究

发布时间：2025-05-08 00:13

　　 针对综采工作面粉尘运移的问题,以陈蛮庄煤矿3604作业面为例,基于气固两相流理论,建立综采工作面三维模型。运用FLUENT数值模拟软件,对综采工作面粉尘弥散规律进行模拟分析,结果显示:综采工作面风流呈现"两区一带"的规律,即"低速风流区"、"高速风流区"和在呼吸带高度采煤机前滚筒下风向呈现长约20 m,高约0.7 m,风速2.64 m/s左右的"高速风流带";粉尘随风流向工作面下风向人行道扩散,在呼吸带高度采煤机中心下风向大约8 m处,形成长约15 m,宽约1.3 m,高约0.9 m,粉尘浓度约为1 157～1 731 mg/m³的高浓度粉尘团,应作为煤矿开采过程中,粉尘防护重点区域。

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【部分图文】：

图1 综采面三维模型

根据陈蛮庄煤矿3604作业面实测数据，运用Solidworks软件，建立三维模型，综采面三维模型如图1。工作面为114.55m×5.5m×3.6m，进回风巷为49.5m×4.6m×3.6m；液压支架共79架底座高0.6m，支架中心距1.45m；采煤机主体为8.14....

图2 风流流动-流线图

由图2分析得：入口初速度为1.08m/s的风流，在进风巷因为超前支架的阻碍使风速增加，在巷道拐点由于巷道的突然变化局部风流有所增大。受采煤机的阻碍作用，风从采煤机的后方和上方经过时风速增大。流入未开采区受到煤壁的阻碍和液压支柱的阻挡，风速再度增大，然后逐渐减小流出巷道。图3不....

图3 不同高度的风流云图

图2风流流动-流线图1)y=3.1m顶板附近，风流经过移架完成区后以液压支架支柱为分界线分为2.45m/s左右“高速风流区”和0.59m/s上下“低速风流区”，是由于受液压支柱的阻挡，风的横向运动受到阻碍，大部分风会选择从液压支柱和煤壁之间的通过，造成“高速风流区”。少部....

图4 不同位置的纵向截面图

分别截取不同位置的纵向截面图和不同高度的横截面图，不同位置的纵向截面图如图4，不同高度的横截面图如图5。图5不同高度的横截面图

本文编号：4044019