丁厚成，李胜男，郭　成，余　点

(安徽工业大学建筑工程学院，安徽 马鞍山 243002)



综采工作面双重空气幕隔尘技术数值模拟研究

丁厚成，李胜男，郭成，余点

(安徽工业大学建筑工程学院，安徽 马鞍山 243002)

摘要：为提高空气幕隔尘性能，改善采煤机司机主要活动区域作业环境，提出双重空气幕阻止截割粉尘扩散至采煤机司机主要活动区域。利用ICEM进行了建立综采工作面三维几何模型，采用气-固两相流理论建立数学模型，并利用FLUENT软件对空气幕隔尘性能进行了数值模拟研究。模拟结果表明：涡流致使截割粉尘污染人行道；单条空气幕射流发生扭曲，致使截割粉尘透过速度低位区扩散至人行道上方区域；双重空气幕能够削弱外侧空气幕对粉尘的卷吸作用，同时内侧空气幕能够加强涡流并将粉尘限定于涡流区内，说明双重空气幕能够降低粉尘对司机主要活动区域的污染。

关键词：综采工作面；粉尘污染；隔尘技术；双重空气幕；数值模拟

粉尘是煤矿生产中的重大灾害之一，而综采工作面产尘量占到45%～80%，在无防尘措施条件下，实测综采工作面采煤机截割时粉尘总浓度可达2 500～3 000mg/m3[1]。综采工作面粉尘控制技术种类较多，包括喷雾降尘[2-5]、泡沫降尘、通风排尘、除尘器除尘、空气幕隔尘[6-7]等技术。在矿井巷道中，空气幕主要被用来替代巷道风门隔短路风流、引射风流和增阻调节风流[8-9]，并且已经取得了良好的应用实践效果。对于综掘工作面，部分学者研究在压入式风筒末端加装附壁风筒，引导风流在掘进机司机前方形成一道空气幕，阻止粉尘向司机后方扩散[10]。……