综采工作面降尘模拟及试验研究

2025-04-29 40 0.9M 0

  摘要:为解决在薄煤层综采的采煤作业中,由于工作面空间及其他条件的限制,导致的作业环境恶劣、粉尘聚集严重的问题,针对煤矿中常用的喷雾降尘技术展开研究。研究基于雾滴沉降的六种表现形式,对薄煤层综采工作面喷雾降尘效率展开理论分析。通过构建喷嘴及综采工作面的三维模型,并将其导入FLUENT软件,设定仿真参数与边界条件,采用仿真模拟及试验研究的方法,对综采工作面喷嘴的不同布置方案进行深入分析。研究结果表明,在特定条件下喷雾降尘效率呈现出一定的规律。当喷嘴角度和压力固定时,随着喷嘴间距的减小,喷雾降尘效率先增大后减小;当喷嘴间距和角度不变时,随着喷嘴压力的增加,降尘效率递增;当喷嘴间距和压力一定时,随着喷嘴布置角度的减小,喷雾降尘效率同样先增大后减小。经过仿真研究,最终得出最优的降尘参数组合为喷头间距为1.2 m、供水压力为8 MPa、喷嘴布置角度为30°。将数值模拟与试验研究进行结果对比,发现两者具有良好的吻合度。本文提出的较优降尘参数组合方案,为井下采煤作业中的降尘工作提供了重要的理论研究基础,有助于改善薄煤层综采工作面的作业环境,减少粉尘对工人健康和安全生产的不利影响。

  文章目录

  0 引 言

  1 喷雾降尘机理研究

  1.1 喷雾降尘

  1.2 喷雾降尘效率分析

  2 喷嘴选型及布置

  2.1 喷嘴类型

  2.2 喷嘴布置方式

  3 模型建立与仿真设置

  3.1 模型建立

  3.2 仿真设置

  4 喷嘴组合形式数值模拟

  4.1 不同喷嘴间距雾化分析

  4.2 不同喷嘴供水压力雾化分析

  4.3 不同喷嘴角度雾化分析

  5 喷嘴布置方案降尘效率试验研究

  5.1 喷嘴组合降尘试验台的设计

  5.2 试验操作方法

  5.3 喷嘴组合雾化流场的试验研究

  5.3.1 喷嘴在不同供水压力下的除尘效率

  5.3.2 喷嘴在不同布置角度下的



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