苏 斌

（西山煤电马兰矿，山西 古交 030200）

1 工程概况

山西焦煤西山煤电集团公司马兰矿12054工作面开采2号煤层，煤层均厚3.26 m，平均含有一层夹矸，夹矸岩性为粉砂质泥岩，厚度0.17 m；工作面采用一次采全高的采煤方法，采用MG-250/600-WD型采煤机，采高为3.26 m，循环进度为0.6 m，采用全部垮落法管理顶板，工作面的绝对瓦斯涌出量为23.73 m3/min，煤层爆炸性指数为25.34%，属于Ⅱ类自燃煤层；工作面采用“U”型通风，通风量为1 575m3/min。现为有效优化回采工作面的作业环境，特进行工作面粉尘运移规律的分析及降尘方案的设计与实施。

2 粉尘扩散运移规律分析

根据众多试验研究和工程实践表明[1-2]，工作面采煤机割煤作业时，此时的粉尘浓度较高[1-2]，现为掌握工作面粉尘运移规律，特以采煤机割煤作业时为研究对象，使用F luent数值模拟软件建立模拟模型，模型中设置工作面风流速度为0.25～4 m/s，假设采煤机割煤作业时的产尘量一定，工作面内的气液体为稳态的两相流动，根据工作面采煤机的型号，建立一个尺寸为：长×宽×高=7 m×2.3 m×3.882 m采煤机滚筒区域的模型，同时为充分研究采煤机滚筒在不同工况下的粉尘运移规律，进行采煤机4种工况下割煤作业时粉尘浓度的模拟分析，模拟方案见表1。

表1 采煤机不同运行工况模拟方案表

根据数值模拟结果能够得出采煤机在不同工况下，滚动区域附近粉尘浓度三维分布如图1所示。

图1 采煤机不同运行工况下粉尘浓度分布云图

分析图1可知，A工况下采煤机割煤作业时，粉尘扩散到溜槽上的浓度较低，但靠近煤壁位置处的粉尘浓度较大，粉尘浓度最大的区域为采煤机滚筒下侧四分之一圆周的位置，粉尘浓度最大值约为426 mg/m3；……