综掘工作面粉尘运移规律与防尘技术初探
2021-05-19张强
张 强
(霍州煤电集团辛置煤矿,山西 霍州 031412)
1 工程概况
山西焦煤集团辛置煤矿10-430B工作面位于东四采区左翼皮带巷左侧,西部为10-428A工作面(已圈定),南部紧邻东四左翼轨道巷,北部为10-430B2巷,工作面主要开采10#煤层,煤层厚度为1.95~2.78 m,平均厚度2.62 m,平均倾角为2°。10-430B1巷是为满足10-430B回采工作面的出煤、进风、行人而设计的。10-430B1巷沿10#煤层底板掘进,掘进断面为矩形,掘进净宽×净高=4.0 m×2.6 m。巷道支护采用锚网锚索支护。掘进作业时巷道的通风采用压入式通风。根据地质资料可知,10#煤层稳定可采,结构复杂,煤尘具有爆炸性。
为优化综掘工作面的作业环境,本文拟对掘进工作面粉尘运移规律及防尘技术进行初步探讨。
2 粉尘运移规律
2.1 数值模拟分析
为掌握10-430B1巷掘进作业时,掘进工作面区域粉尘的运移规律,根据巷道的地质条件,采用Fluent数值模拟软件进行建模。模型中将风流视为不可压缩的理想流体,将流场视为恒温稳态流场[1-2],建立数值模型长×宽×高=100 m×50 m×30 m的模型,模型中模拟采用风速入口,设置压入风筒的风速为11.2 m/s,风筒直径为1 m,在压入风筒流出端采用Outflow条件。基于数值模拟结果,对距离底板不同距离处(Y=0.5 m、1.5 m、3.5 m)处XZ截面粉尘分布情况、掘进工作面距离煤岩壁不同距离时(X=0.5 m、2.7 m、4.5 m)YZ截面的粉尘分布情况进行出图分析,具体粉尘分布云图见图1。

对图1分析可知,在10-430B1巷道掘进期间,在巷道高度方向上,随着距底板距离的增大,风速在逐渐减小,空气中的大颗粒粉尘在自身重力及风阻力的影响下逐渐的沉积,在巷道掘进沿程方向上,粉尘浓度会逐渐减小。……
