为研究凉水井矿42112综采工作面粉尘运移规律,基于Fluent数值仿真软件,选用标准k-epsilon湍流模型以及DPM计算模型,建立了气-固两相流的粉尘运移数学和物理模型。通过数值仿真及现场实测的方法,详细分析了凉水井矿综采工作面风流运动情况,尤其是在移架和割煤时粉尘的运移规律和悬浮时间。

研究结果表明,风流沿工作面的速度呈现出“小-大-小”的规律,其中速率和湍流强度在采煤机附近达到最大。值得注意的是,在人行道空间有一定的低值区域,这一点可能与局部风流的复杂变化有关。移架过程中,粉尘一部分随风流运动,而另一部分由于粒径不同,沉降到巷道底板的不同位置。具体而言,采煤机割煤产生的大粒径粉尘会在重力作用下逐渐沉降,而小粒径粉尘则会随气流继续运动。根据研究数据,粉尘浓度最大处为前后滚筒附近及后滚筒下风向10米左右靠近煤壁一侧区域,但其扩散性较低。随着粉尘团的向后移动,影响范围逐渐扩大,直至向整个工作面弥散开来。

特别是在距底板1米处,粉尘浓度最高且分布范围最广。在巷道上部空间,直径大于100 μm的粉尘粒子会迅速沉降,而随着粒径的减小,粉尘悬浮时间也逐渐延长。对于综采工作面除尘、抑尘措施的制定,这些发现具有重要的参考价值。

对于进一步了解煤矿工作面粉尘运移规律,您可以参考以下资源: