王 冕

(河南能源义煤集团新义矿业有限公司，河南 洛阳 471800)

煤炭产业是我国的支柱产业之一，2016年以来煤炭产量稳步提升，2019年的煤炭产量高达38.5亿t[1]。而目前煤炭开采主要以井工开采为主，煤炭破碎后生成的粉尘不易扩散，尤其是细小颗粒物会长期悬浮在巷道空气中，通过人的呼吸系统进入肺泡引发尘肺病[2]。近年来我国新增职业病中尘肺病占80%以上[3]，因此井下掘进巷道粉尘防治问题引起了广泛关注。

随着计算机技术的发展，越来越多的学者利用数值仿真技术模拟粉尘运移规律[4]，为矿井粉尘防治工作的开展提供了依据。REN Tingxiang等[5]为改善落煤仓粉尘污染，基于CFD数值模拟提出了两种可行的粉尘控制方案，一种是对通风系统进行改造用风流稀释可吸入的粉尘颗粒，另一种是采用细水雾降尘器抑制和捕获大部分粉尘颗粒；GENG Fan等[6]基于混合式通风的简化模型，模拟研究了煤巷掘进过程中不同粒径的粉尘颗粒的扩散规律，对粉尘的沉降、回流及其动态分布特性进行了分析；CHENG Weimin等[7]采用CFD-DEM耦合模型和现场实测相结合的方法，对综掘工作面粉尘颗粒的扩散行为进行了研究；YU Haiming等[8]采用相同的模拟方法研究压入式通风条件下综采工作面高浓度粉尘的扩散污染机理，分析了不同尺寸粉尘颗粒的扩散特征；NIE Wen[9-10]、CHENG Weimin[11]等利用FLUENT软件模拟研究了采煤过程中风量变化和多尘源粉尘扩散影响下的巷道粉尘浓度分布规律。除上述数值模拟研究之外，另有不少学者将相似理论应用于分析气固两相流的相关工程问题[12-13]。……