综掘工作面粉尘分布规律及防治技术的模拟研究

摘要

综掘工作面是煤矿井下主要的产尘源，随着采掘技术的持续革新，其产煤量提高的同时粉尘浓度也越来越高，对作业人员的身体健康构成了极大的威胁。掌握粉尘在综掘面的分布规律是搞好粉尘防治工作的关键，因此，本文综掘工作面粉尘分布规律及防治技术的模拟研究对综掘工作面粉尘的防治有一定的指导意义。 本文采用理论分析与数值模拟相结合的研究方法，首先研究了长压短抽式通风综掘工作面粉尘的分布规律，研究结果表明：当综掘工作面采用长压短抽式通风时，由于抽出式风筒作用有限和掘进机的影响，巷道及掘进机区域粉尘浓度较高，造成的污染范围较大，不利于综掘工作面粉尘的防治。然后引入内抽外压集尘器在综掘工作面的应用，通过分析内抽外压集尘器的工作原理，设计了优化方案对影响内抽外压集尘器集尘效果的喇叭口和外腔尺寸进行了优化。优化结果显示：当内抽外压集尘器外筒直径为800mm且采用C型喇叭口时，其集尘效果最佳。最后对比了内抽外压集尘器和长压短抽式通风在综掘工作面的应用效果，对比发现：与综掘工作面采用长压短抽式通风相比，当综掘工作面采用内抽外压集尘器时，巷道中的粉尘浓度和掘进机区域粉尘浓度均相对较低，对巷道造成的污染范围较小。由此可见，内抽外压集尘器对综掘工作面粉尘的防治效果较好，能够有效地改善综掘工作面的作业环境。

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