龚晓燕， 崔小强， 雷可凡， 赵宽， 刘辉， 冯雄

(1.西安科技大学 机械工程学院，陕西 西安 710054；2.陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司，陕西 神木 719300)

0 引言

随着煤矿掘进巷道深度不断增加，当前粗放式的通风总量控制模式难以动态调节风筒出风口风流[1]，极易因风量不足或风流分布不合理导致掘进工作面局部瓦斯、粉尘积聚，增大掘进作业安全隐患。为优化掘进工作面通风量，降低工作面瓦斯及粉尘浓度，许多学者采用数值模拟、井下实测等方法研究了掘进过程中的瓦斯或粉尘分布规律。王晓珍[2]根据气固两相流理论及流体力学离散相模型，研究了巷道内风速、风筒直径、风筒出风口至掘进工作面距离及风筒悬挂高度对粉尘浓度的影响。李雨成等[3]利用数值模拟方法，分析了掘进工作面压入式、抽出式及长压短抽式通风方式下，风筒出风口至掘进工作面距离变化过程中风流运动规律及粉尘分布规律，确定了长压短抽式通风方式的风筒出风口合理位置。王春霞等[4-5]利用Fluent软件对风筒出风口不同风速条件下掘进巷道内的瓦斯及粉尘浓度进行了模拟分析，通过对比井下实测数据，发现出风口至掘进工作面距离不同时，瓦斯及粉尘浓度均为风筒出风口处较低、工作面及巷道底板处较高。

笔者所在课题组通过大量数值模拟及井下实测分析[6-8]，认为通过调控掘进工作面风筒出风口风流状态可以优化风速、瓦斯、粉尘分布，即通过调节出风口距工作面距离及风筒口径、方向、角度，使风速、瓦斯、粉尘与原始场相比达到最佳分布，有效降低瓦斯和粉尘浓度。……