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百叶式风窗流场分布模拟及局部风阻计算分析研究

2021-12-15李晓波

中国矿业 2021年12期

李晓波,赵 晶,尉 瑞,桑 聪

(1.中煤华晋集团有限公司,山西 河津 043300;2.煤炭科学技术研究院有限公司安全分院,北京 100013;3.煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室,北京 100013;4.中煤华晋集团有限公司王家岭矿,山西 河津 043300;5.煤炭科学研究总院矿山大数据研究院,北京 100013)

调节风窗作为矿井通风构筑物之一,在调整和优化通风系统过程中起到了关键的作用[1]。目前井下风窗调节仍是借助于人工调节,在调节的过程中仅能根据经验人工现场调节风窗过风面积,以此达到风量调节的目的[2-3]。人工调节过程中存在很多安全隐患,且浪费人力、物力、财力。因此,近年来矿山大力发展、引进、研发井下风窗风量自动调节控制装置。与人工调节相比,自动调节装置具有调风稳定、安全和准确的特点,一定程度上解决了井下风窗人工调节难度。当井下风量需要进行调节时,无需人为现场调节,仅需通过远程操控电脑,对风窗风量进行调节。国内研究人员研发了远程定量控制的百叶式调节风窗,调节风窗以压缩空气为动力,通过气动马达驱动风窗扇片转动调节过风面积[4]。风窗的调控由地面的上位机软件远程发布命令,控制井下电控系统,通过外国传感器监测风窗运动状态,实现了对百叶式调节风窗的准确快速调控[5-6]。

本文以王家岭煤矿12309工作面为例,用百叶式风窗调节风量进行研究[7]。利用Fluent软件对窗扇开启不同角度时风窗进行了模拟分析,目的是研究风窗两端流场分布以及利用软件模拟得出风窗相关研究数据,推导出风窗局部风阻计算公式,结合实测数据对公式进行误差分析对比,判定风窗局部风阻公式在实际生产中的实用性,为百叶式风窗现场调风工作提供指导[8-9]。……

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