基于FLUENT的巷道型采场局部通风数值模拟.pdf

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1、第62卷第6期有色金属(矿山部分)2010年11月基于FLUENT的巷道型采场局部通风数值模拟李新星，易丽军，谭香(广西大学资源与冶金学院，南宁530004)摘要：巷道型采场是矿井常见的工作面，其工作环境通常是粉尘浓度大、有毒有害气体浓度大。局部通风是巷道型采场的主要通风手段。局部通风的好坏将直接影响矿山生产效益、作业人员安全。用FLUENT软件对巷道型采场局部通风进行模拟可以清楚地知道风流的特性以及效果。关键词：FLUENT；巷道型采场；局部通风；数值模拟中图分类号：TD724．4文献标识码：A文章编

2、号：1671—4172(2010)06—0060—03NumericalSimulationonLocalVentilationintheRoadwayTypeStopeWithFLUENTLIXinxing，YILijun，TANXiang(CollegeofResource&Metallurgy，GuangxiUniversity，Nanning530004，Guangxi，China)Abstract：Roadwaytypestopeisminestopefaceincommon，itswork’

3、Senvironmentisoftenincludingalargeeoneen—trationofdust，largeconcentrationsoftoxicandharmfulgases．Localventilationisoftenusedinthemainroadwaytypestopeventilationmeans．Thequalityoflocalventilationinmineproductionwilldirectlyaffecttheefectivenessofthesafety

4、ofoperations．TunneltypewiththeFLUENTsoftwaretosimulatethestopelocalventilationairflowcanobtainthecharacter—isticsandeffects．Keywords：FLUENT；roadwaytypestope；localventilation；numericalsimulation风进行模拟。0引言2FLUENT流体软件简介矿井采场的环境直接关系到矿山生产效益和矿工安全。经济有效的工作面、良好的工作环

5、境是矿FLUENT是目前处于世界领先地位的商业CFD工生命安全及身体健康的保障¨』。作为维持井内软件包之一，FLUENT软件包主要包括前处理、求解环境主要的方法，如何有效地进行通风在一定程度器、后处理三个功能部分。前处理由GAMBIT建模、上起到关键作用。数值模拟实验可以清楚地描述采划分网格、添加边界条件。FLUENT实际上是一个场通风的情况，有利于我们正确且有效地进行采场求解器，可以进行各种状态下的计算。FLUENT本清洁工作、保障矿工生命安全及身体健康。身就附带有强大的后处理功能，有云图、等值线图、

6、矢量图、剖面图、XY散点图等。1巷道型采场局部通风的方法3巷道型采场局部通风模拟巷道型采场局部通风按通风动力通常有三种方法：局部通风机通风、矿井总风压通风、引射器通风。3．1物理模型而局部通风机通风最为常用。它是利用局部通风机此次模拟选择局扇压入式通风，为便于分析，选为动力，通过风筒将新鲜风流送到工作面，同时将污一段长l5米、截面半径为1．5米的圆形水平独头巷浊空气排出的通风方法_2j。按工作方式的不同，局道作为模拟对象。风筒位于巷道上侧，筒径为0．5部通风又可以分为：压人式通风、抽出式通风以及压米，出

7、风口距工作面为10米。如图1所示。抽混合式通风。本文将对局部通风机压入式通3．2数学模型由于矿井内大部分风流属于紊流流动，而紊流工作者简介：李新星(1985一)，男，研究生，主要研究方向为矿山安全。程计算中一般采用k—两方程。本文对矿内风流作第6期李新星等：基于FLUENT的巷道型采场局部通风数值模拟61掘进工作面迎头附近产生回流区。同时风流在进风口与出风口速度较大，有助于将粉尘等有毒、有害物排出工作面。图1通风巷道平面图■．∞Fig．1Theplanemapofventilationroadway了如

8、下假设：1)风流为不可压缩风流；2)不考虑空气重力；3)壁面密闭好，不透风；4)不考虑围岩热辐射。基于以上假设可用以下数学模型进行描述。(1)质量守恒方程+·(p)=S图2采场风流稳定时风速分布图(2)动量守恒方程Fig．2Thedistributionofwindvelocitywhentheflowisstable+．(pw)：一P+．(r)+pg+F(3)能量守恒方程4．2采场风流速度曲线图3和图4分别为采场风流稳定后，不同Y值+．(