综掘工作面呼吸性粉尘运移规律数值模拟
王建国
王博兰
韩敏
西安科技大学安全科学与工程学院,陕西 西安 710054
摘要：呼吸性粉尘由于粒径小,更容易进入呼吸道深部,且在巷道中悬浮时间长难以沉降.为改善综掘工作面呼吸性粉尘污染严重的问题,以凉水井矿 42207 辅运巷道掘进工作面为研究对象,根据综掘工作面实际情况建立掘进工作面物理模型,基于气固两相流理论,对压入式通风条件下巷道中的风流情况和呼吸性粉尘的运移分布特征进行数值模拟研究.结果表明:在压入式通风系统下,呼吸性粉尘在巷道内的运移主要受风流影响,风流的运移特性可分为涡流区、射流区、回流区 3 个区域;呼吸性粉尘在单一风流作用下在不同区域形成的密集分布不同,在掘进工作面处,高速射流携带大量呼吸性粉尘聚积在工作面和掘进机之间,掘进工作面平均呼吸性粉尘质量浓度高达 2 300 mg/m3 左右;掘进机附近即巷道前 15 m内,呼吸性粉尘受掘进机上方和后方涡流的影响,大部分粒子在涡流处积聚,其余一部分沉降在巷道底部,另一部分受风流作用沿巷道左侧壁面继续向后方运移,巷道左侧平均呼吸性粉尘质量浓度达 1 000 mg/m3 以上;远离掘进工作面无掘进机阻挡后,风流发生扩散,风速减小,但由于呼吸性粉尘粒径小仍然有大量粒子长时间漂浮在巷道中难以沉降.
关键词：综掘工作面压入式通风呼吸性粉尘风流特性运移规律
分类号：TD714(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(51704227)
论文发表日期：2025-06-20
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 71-78 )
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