煤矿通风巷道断面风速测定与变化规律研究
2021-10-27*吴刚
当代化工研究 2021年19期
*吴 刚
(晋能控股煤业集团地煤公司姜家湾煤矿 山西 037000)
若想精准计算煤矿通风巷道中的瓦斯与有害气体分布、温度与湿度的变化规律,就必须要明确通风巷道中的风速分布曲线,风速分布曲线同时也是计算巷道通风量以及布置风速传感器的重要依据。相关学者结合纳雷斯托克斯湍流运动方程,推导出了煤矿通风巷道断面风速变化规律的函数曲线,在测定断面风速时取得了显著效果。在此背景下,本文参考了大量文献资料,以普兰特湍流混合长理论为出发点,对煤矿通风巷道断面风速测定与变化规律进行了深入研究。
1.风流湍流脉动特征
根据普朗特流体力学理论,我们可知:煤矿巷道中的风流无限接近沿平板的湍流流动,具有明显的脉动特征。结合这一结论,本文将以山西某煤矿通风巷道为例,利用专业仪器对通风巷道的西翼辅运大巷与1302回风巷指定位置的瞬时风速进行测量,测量结果如图1所示。

图1 回风巷与西翼辅运大巷风速脉动曲线
由图1可知,同一测点不同时刻的风速波动并不呈现出明显的规则性,在西翼辅运大巷和1302回风巷中,被测点的最大瞬时风度分别为4.1m/s与0.45m/s,最小瞬时风速分别为2.4m/s与0.1m/s,最大动幅度分别为29.4%与66.7%。通过上述数据不难发现,在风速场中瞬时风速呈现出明显的脉动特征,同时也呈现出不规则波动,所以在测量风速与变化规律时切忌不可简单的将某一时刻的瞬时风速作为基础,否则将会严重影响测量精度,会导致较大的测量偏差。……
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