基于Fluent的掘进巷道热环境数值模拟及分布规律研究

摘要

选取三山岛金矿西山矿区-960 m中段掘进巷道为研究对象,基于有无制冷情况下的不同入风温度及不同的风筒出口位置建立模型进行数值模拟,可以得出矿井巷道速度场及热度场分布变化情况及规律。分析了掘进巷道速度场分布规律及“回头热”现象的原因,研究了风源在有制冷与无制冷条件下巷道热环境分布规律。研究表明:(1)当风从风管射出后将形成贴附射流域、回流域及涡流域。风管与工作面越近,风流对工作面扰动越大,而射流域和回流域范围越小。(2)风源在无预冷条件下,各工况条件下巷道平均温度均超过30℃,且出现“回头热”现象。风源在有预冷条件下,各工况条件下巷道最高温度不超过28℃,巷道均未出现“回头热”现象。(3)巷道上侧风流温度高于下侧,风流温度最高值出现在巷道上隅角附近。合理选择掘进巷道降温方法、制冷降温参数及优化降温系统有一定的应用意义。