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作者：余轩和;孙彪;孙浩天;
单位：国家能源集团乌海能源有限责任公司公乌素煤矿;山东科技大学安全与环境工程学院;
摘要：现有综掘工作面粉尘运移规律研究多针对简化工况或短距离巷道，对长距离、全尺寸、包含复杂设备的真实综掘工作面模拟研究不足，粉尘治理多侧重于单一除尘技术的优化，缺乏将源头抑尘与通风控尘技术深度结合的综合治理方案。针对上述问题，以公乌素煤矿某掘进工作面为研究背景，构建全尺寸、等比例几何模型，对煤矿井下综掘工作面的粉尘污染和扩散规律进行数值模拟；研发了由高效泡沫雾化抑尘装置和新型自分风附壁风筒组成的综合除尘系统，通过源头捕获与通风控尘的协同作用提升除尘效果。数值模拟分析结果表明：粉尘的分布与风流的运移方向有关，由于大量风流经过产尘区，使得含尘风流流向掘进机区域，导致掘进机附近聚集着高浓度粉尘，随着时间的增加，高浓度粉尘几乎弥散到整个工作面，巷道末端的平均粉尘浓度为105.9 mg/m~3；在呼吸带处，巷道两侧行人道区域形成了高浓度粉尘区，使井下作业人员的呼吸环境受到严重污染。现场应用结果表明，综合除尘系统的总粉尘和呼吸性粉尘除尘率分别为86.6%～89.7%和86.6%～88.3%，大幅降低了巷道掘进现场粉尘浓度，改善了长距离综掘工作面的作业环境。
关键词：综掘工作面;;粉尘污染演化;;风流运移规律;;综合除尘系统;;高效泡沫雾化抑尘装置;;新型自分风附壁风筒
基金资助：国家自然科学基金面上项目（52574255）;; 山东省自然科学基金项目（ZR2024ME030）;; 山东省高等学校青创科技支持计划项目（2024KJH057）
