龚晓燕，赵晓莹，杨富强，刘 辉，冯 雄，宋 涛，陈 菲

(1.西安科技大学 机械工程学院，陕西 西安 710054；2.柠条塔矿业有限责任公司，陕西 榆林 719300)

随着煤矿机械化水平的不断提高，使得井下工作面的产尘量大幅度增加，掘进巷道安全隐患和环境污染风险提升。而传统“通风总量”式的控制模式[1]通风效率低，且风筒直径、方向角度和前后距离不能随时动态变化，从而造成风流分布不合理及粉尘浓度聚集、二次扬尘等问题。实际掘进过程中，尘源随着截割头位置移动在不断的动态变化，不同尘源产生的粉尘积聚区域也不相同，这更加加大了掘进巷道降尘的难度。目前，国内外学者研究表明，综掘面风流状态变化可以降低粉尘浓度，美国科学家Wang J[2]做了大量的气固两相流实验，研究粉尘运移规律与气流之间的关系。徐景德、周心权[3]基于三种不同的粉尘源位置，得出了风速和粉尘源位置对粉尘源附近区域的粉尘浓度有较大影响。刘荣华、王海桥[4]针对掘进面风流流场分布特征，分别建立了射流区、回流区及涡流区粉尘浓度计算模型，得出了三区粉尘分布不均匀的规律。课题组[5，6]通过数值模拟实验和井下测试研究得出风筒出风口口径、前后距离及方向角度等参数对粉尘运移分布有着明显的影响，并研制出一种风筒出风口风流调控新型装置[7]来优化粉尘场运移分布，如图1所示。本文利用数值模拟手段及正交实验设计法对尘源动态变化下风筒出风口风流调控参数对粉尘场影响进行分析，进而建立粉尘场优化分布的风流调控方案。……