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工矿自动化2025年第10期:岩巷掘进工作面除尘系统联动风幕隔尘技术研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张浪;王树铭;姚海飞;刘彦青;

单位:煤炭科学研究总院;煤科通安(北京)智控科技有限公司;煤炭智能开采与岩层控制全国重点实验室;

摘要:目前矿井掘进巷中常用的抽出式除尘系统运行时导致局部风量损失,风幕发生装置存在分风问题,影响掘进工作面风流供给。针对岩巷掘进工作面的粉尘治理与风流调控问题,研发了一种抽出式除尘系统联动风幕隔尘装置,可将除尘系统的净化风流直接形成阻尘风幕。在风幕隔尘装置风筒弯曲部位安装月牙形导流片,通过数值模拟验证了其可减小17.11%的流体速度损失,从而降低因除尘系统运行造成的局部风量损失。推导了抽出式除尘系统联动风幕隔尘装置的阻力计算公式,为除尘系统风机选型提供依据。建立巷道几何模型、流体运动数学模型与粉尘颗粒的离散相模型,对掘进巷中流体运动与粉尘运移规律进行数值模拟研究,结果表明:当风幕隔尘装置距掘进工作面6 m,压抽比为1∶1.1且风幕隔尘装置射流口形状为渐宽条缝时,经风幕隔尘后,粉尘浓度由4×10~(-5) kg/m~3降至5×10~(-6) kg/m~3,降尘率为87.5%,喷射风流均匀充足且不会相互干扰,将高浓度粉尘封锁在更小的空间内,防止高浓度粉尘扩散。

关键词:岩巷;;掘进工作面;;除尘系统;;风幕隔尘装置;;导流片;;渐宽条缝射流口

基金资助:国家自然科学基金青年项目(52204138);; 煤科院科技发展基金重点项目(2024ZDI-16)