岩巷掘进巷道长压短抽参数优化的数值模拟研究.pdf

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1、总第184期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2014．12．006岩巷掘进巷道长压短抽参数优化的数值模拟研究闫鹏，蒋仲安，陈举师，张中意(北京科技大学教育部金属矿山高效开采与安全重点实验室，北京100083)摘要：运用数值模拟分析和现场实测数据相结合的方法，对岩巷掘进巷道长压短抽式通风系统进行了研究。基于某矿岩巷掘进巷道实际条件，运用Gambit技术软件建立巷道和工作面的三维几何模型。应用流体力学Fluent软件对该三维模型进行长压短抽通风系统流场模拟和系统关键参数优化模拟，并与现

2、场测量数据进行一一对比，数值模拟结果与实际测量数据结果一致。结果表明，岩巷掘进巷道利用长压短抽通风系统除尘效果较压入式通风系统提高30％～50％，通过优化负压风筒高度和吸尘罩尺寸等关键参数，可以进一步提高系统的除尘效率。关键词：掘进巷道；长压短抽；关键参数优化；数值模拟中图分类号：TD714．3文献标识码：A文章编号：1005—2798(2014)12—0016—04NumericalSimulationsandExperimentalStudiesofKey—-parameterinRockRoadway

3、withFar——pressing——near-——absorptionVentilationYANPeng，JIANGZhong-an，CHENJu-shi，ZHANGZhong-yi(KeyLaboratoryofMinistryofEducationforHighEfficiencyExploitationandSafetyofMetalMine，BeijingUniveni~ofScienceandTechnology，Beijing100083，China)Abstract：Thisresearc

4、hisstudyinFar—pressing—near—absorption(FPNA)ventilationsystembyusingthemethodsofcombiningnumericalsimulationsandthemeasureddatainafullymechanizedexcavationroadwayofrockworkingface．Basedontherocklaneac—tualconditionsofamineroadway，wehaveusedGAMBITtechnology

5、tobuilda3D—geometricmodelofmineroadwayandworkingface，meanwhile，usingcomputationalfluiddynamicssoftwareFLUENTtosimulatetheflowfieldandkeyparametersofthe3D—hydro—dynamicmode1．Bycomparingtheactualmeasurementsdatawiththenumericalsimulationdata．wef0undthatthere

6、sultsofnumericalsimulationandactualmeasurementdataareconsistent，Throughnumericalsimulationandactualexperiment，itturnedoutthatthedustcollectioneficiencyisimproved30％～50％afterusingtheventilationsystem，andbyoptimizingtheheightofthenegativepres-sureductandthes

7、izeofdustcover，itcanfurtherimprovethedustremovalefficiencyofthesystem．Keywords：roadway；far—pressing—near—absorptionventilationsystem；keyparameteroptimization；numericalsimulation在煤矿、金属矿和交通岩巷隧道掘进开拓过程围空气进入涡旋，同时不断移动和干扰附近的流场，中，粉尘浓度大、工作面空气流通不畅等问题一直是把携带有大量粉尘的风流卷吸

8、其中，产生粉尘聚集危害工人健康和减缓施工进度的重要因素。而且随而不能有效扩散。涡流形成对掘进工作面粉尘的扩着掘进距离的增加、断面的不断扩大，这些问题逐渐散与排除非常不利，这时就需要在掘进巷道工作面凸显出来。国家计生委最新数据显示，目前尘肺病加装负压风筒来纠正和消除涡流J。仍是我国最严重的职业病，而其中掘进工人发病率本文优化的关键参数有：抽出式风筒的高度和最高。因此，必须采取有效措施降低巷道掘进过程吸尘罩罩口形状。