李雨成 高军军 赵 勉 林 超 扎史尼玛

(*辽宁工程技术大学安全科学与工程学院 阜新 123000)(**矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室 阜新 123000)

基于CFD的新型风幕控尘装置的模拟研究及其应用①

李雨成②***高军军③***赵 勉***林 超***扎史尼玛***

(*辽宁工程技术大学安全科学与工程学院 阜新 123000)(**矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室 阜新 123000)

针对传统风幕控尘装置设备多、空间小、掘进机移动不便等诸多不足之处，对其进行了优化设计。为确保新型风幕控尘装置的实际应用效果，指导现场防尘系统设计，确定抽出式风机风筒安设位置，依据山西某矿掘进巷道工作面1：1建立了物理几何模型，并利用计算流体动力学(CFD)进行模拟。根据湍流模型特性及流体运动特点，选取拉格朗日法离散相模型对掘进巷道粉尘浓度分布进行了模拟分析并进行现场实践。结果显示，所选物理几何模型参数设置合理，拟合精度达到预测要求；加装新型风幕控尘装置前后，粉尘浓度下降对比明显；距底板2.1 m处安设抽出式风机风筒时，系统降尘效果显著。

数值模拟， 风幕控尘， 模型， 掘进巷道， 计算流体动力学(CFD)

0 引 言

随着高产高效矿井的大量建成，矿井掘进机械化程度不断增强，综掘面粉尘浓度也越来越高。综掘巷道因未形成有效通风系统，导致大量切割粉尘随风流携带飘移或折返，使粉尘浓度超标、工作环境恶化[1-3]，严重危害工人人身健康[4]。大量粉尘还会加速机器和设备磨损、使空间能见度降低，影响工作面的正常生产。……