徐占金，徐国俊

（山西煤炭进出口集团 河曲旧县露天煤业有限公司，山西 忻州 036500）

露天煤矿粉尘对人、工作坏境等都有影响，其中主要的产尘过程包括：穿孔、爆破、铲装、运输和排土场等。人们在重视煤矿开采效率的同时，对露天煤矿粉尘产生机理和治理措施也进行了大量的研究工作[1-13]，但是关于采掘过程的影响分析还不够透彻，因此对煤粉尘产生与运移规律进行研究，不仅可以一定程度改善煤矿粉尘的大气环境污染问题，而且具有较高的经济实用价值。而目前关于采掘条件下起尘规律的研究还尚不完善，因此分析不同工况条件下的粒子起尘规律，对于现场采取相应的措施进行粉尘治理有着非常重要的现实意义。

1 粉尘扩散基本方程

1）空气的运动方程。不可压缩的黏性气体的运动方程为：

2）粉尘颗粒的运动方程。由于粉尘的粒径很小，在球形假设条件下，粉尘颗粒的计算过程可以大大简化，将粉尘颗粒假定为球形，其运动方程为：

式中：dp为粉尘直径，m；ρp为粉尘密度，kg/m3；Up为粉尘颗粒的运动速度矢量，m/s；Cp为阻力系数；Ur为气体与粉尘颗粒之间的相对速度，m/s。

2 模拟扩散分析

2.1 粉尘粒径分布模拟分析

相同风速不同粒径条件下，粒子的运动轨迹如图1～图4。

图1 2.5 μm 尘粒粉尘轨迹图

图2 10 μm 尘粒粉尘轨迹图

图3 40 μm 尘粒粉尘轨迹图

图4 60 μm 尘粒粉尘轨迹图

当风速为1.3 m/s 时，分析不同粒径粉尘运移轨迹：当粒径为2.5 μm 时，粒子随着风速方向进行运移，进行大范围的扩散，一直达到计算区域边界，此时粒子受水平风力影响较为明显，其运动其轨迹变化较小；……