蒋仲安，陈梅岭, ，陈举师

(1.北京科技大学 教育部金属矿山高效开采与安全重点实验室，北京，100083；2.五矿安徽开发矿业有限公司，安徽 六安，237400)

随着工农业的快速发展，人口的剧增以及人类物质生活水平的提高，社会对矿产资源的需求越来越大。在矿产资源的地下开采过程中，爆破作业是不可缺少的工艺环节，爆破过程中会产生大量的烟尘，给现场作业人员身体健康和安全生产带来了极大的威胁。爆破烟尘主要包括粉尘和有毒有害气体，具有浓度高且不易排出的特点。爆破粉尘的来源可分为爆破准备阶段产生的粉尘、施爆阶段产生的粉尘以及爆破后装运作业所产生的粉尘，其中施爆阶段粉尘质量浓度最高，危害也最大[1−4]。李楼铁矿−200 m水平44号采场内爆破作业时粉尘质量浓度最高可达3 500 mg/m3，亟待采取有效的防尘降尘措施。因此，研究采场爆破作业时粉尘的运移规律，掌握粉尘质量浓度分布及变化特点，获取通风除尘设计的合理参数，探索降低采场爆破粉尘质量浓度的控制技术，对于改善井下工人的作业环境、保障工人的身体健康具有十分重大的意义。

1 数学模型及控制方程的建立

1.1 气固两相流数学模型的建立

研究粉尘颗粒在气流中的运动轨迹，掌握粉尘质量浓度空间分布规律，本质上属于气固两相流的研究范畴。目前对气固两相流动的数值模拟有2种方法，一种是欧拉−欧拉法，也称多相流法；另一种是欧拉−拉格朗日法，也称颗粒轨道法。……