超长巷道炮掘时粉尘分布规律研究

来源期刊：现代矿业2016年第9期

论文作者：贺光会

文章页码：21 - 27

关键词：长距离掘进;爆破;粉尘运移;数值模拟;

摘    要：为确定长距离爆破掘进工作面粉尘运移规律,以指导防尘系统设计,依托某矿1100掘进工作面,建立1∶1几何模型进行CFD模拟,测算空气流场和粉尘运动边界条件。根据湍流模型适用性和空气流场分布特征,优选RNG k-ε湍流模型模拟1100掘进工作面空气流场,算得空间内粉尘体积分数小于10%,因此选用离散相模型模拟爆破空间粉尘非稳态运动。最终获得距掘进面60 m范围内粉尘扩散、粒径沉降和浓度时间变化规律:粉尘浓度沿垂向分布有明显分界,浓度随垂高在0.5⁴ m递增而降低,粉尘浓度沿纵向先升高而后降低;粒径为10μm以下粉尘均匀分布于空间,沉降量沿纵向呈"减少—增高—减少—增高"趋势,10²00μm粉尘则呈"减少—增高—减少"趋势,15²00μm粉尘几乎完全沉降;爆破后5 min内粉尘浓度急剧下降,5⁵0 min粉尘浓度下降缓慢,高浓度区长时间停留在距工作面40 m之内,不沿巷道运移;距工作面10²0 m形成的空气涡流区是影响粉尘扩散、沉降和浓度变化的重要因素。爆破期间在距工作面20,25 m处,分别采用AKFC-92A采样器和CCHZ-1000全自动粉尘测量仪监测粉尘浓度,实测值与模拟值基本相符,模拟结果可靠。