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题名综采工作面风流-煤尘逸散规律及防控技术研究
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作者
高成
刘立仁
郑磊
吕明杰
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机构
陕西德源府谷能源有限公司三道沟煤矿
中煤科工集团重庆研究院有限公司
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出处
《工矿自动化》
北大核心
2025年第1期111-118,共8页
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基金
重庆市自然科学基金面上项目(cstc2021jcyj-msxmX1153)。
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文摘
综采工作面采煤机在截割煤体时会产生明显的湍流风,使得采煤区风速发生变化,诱导煤尘颗粒向人行道区域横向扩散。为探究截割湍流风对截割煤尘横向扩散规律的影响,采用多重参考系(MRF)模型对滚筒旋转割煤进行仿真,对不同割煤状态下综采工作面风流-煤尘耦合运移规律进行数值模拟,得到工作面风流分布与煤尘浓度分布的关系。为降低截割湍流风对煤尘横向扩散的影响,提出一种采煤机尘源跟踪喷雾降尘系统,通过安装在支架顶梁或前探梁上的喷雾装置在采煤机滚筒与人行道间形成雾幕,削弱截割湍流风的扰动作用,阻隔煤尘颗粒横向扩散,实现对滚筒截割尘源的动态跟踪。仿真结果表明,不同割煤状态下滚筒转动产生的截割湍流风使风流向人行道区域发生偏移,当滚筒转速为29.29 r/min、系统风速为1.40 m/s时,其横向偏移分速度可超过0.54 m/s,并使煤尘颗粒向人行道区域扩散,出现浓度超过300 mg/m3的煤尘团,尤其是顺风割煤时煤尘横向扩散更为明显,人行道处煤尘浓度达385.12 mg/m^(3)。现场测试结果表明,采煤机尘源跟踪喷雾降尘技术的降尘率达83.68%,且单个喷洒点的待机能耗低于10 W。
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关键词
综采工作面
煤尘治理
多重参考系模型
截割湍流风
截割煤尘横向扩散规律
尘源跟踪
喷雾降尘
MRF
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Keywords
fully mechanized mining face
coal dust control
multiple reference frame model
cuttinginduced turbulent airflow
lateral dispersion pattern of cutting coal dust
dust source tracking
spray dust suppression
MRF
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分类号
TD714.4
[矿业工程—矿井通风与安全]
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题名大采高综采工作面截割湍流粉尘扩散特性研究
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作者
刘玉良
吕明杰
许洋铭
段伟华
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机构
国家能源集团国神三道沟煤矿
中煤科工集团重庆研究院有限公司
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出处
《煤矿安全》
CAS
北大核心
2024年第12期123-131,共9页
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基金
国家重点研发计划资助项目(2023YFC2509301)。
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文摘
针对大采高工作面采煤机截割产尘污染现状,以三道沟煤矿85219综采工作面为例,对不同截割湍流风影响下的前、后滚筒粉尘运移规律进行数值模拟分析,并对比了顺风与逆风截割对工作面湍流粉尘扩散的影响作用。结果表明:顺风作业时,横向偏移速度增加对前滚筒影响更大;逆风作业时,横向偏移分速度对前后滚筒的影响更显著;顺风割煤时,前滚筒产尘浓度随垂直高度降低而减小,后滚筒则增大,逆风割煤情况相反;截割湍流风增大,人行道粉尘质量浓度随扩散范围增大而减小;顺风截割后滚筒产尘是主要粉尘来源,截割湍流风由小增大,人行道环境影响因素由前滚筒变为后滚筒,逆风截割与之相反;现场粉尘测定平均值与数值模拟结果相比,整体误差在20%以内,绝大多数误差低于10%。
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关键词
大采高综采工作面
粉尘污染
截割湍流
粉尘扩散
运移规律
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Keywords
fully mechanized coal mining face with large mining height
dust pollution
cutting turbulence
dust diffusion
migration rule
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分类号
TD714
[矿业工程—矿井通风与安全]
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