金属矿山

作者：邱进伟,邹云,吕逸飞

单位：1. 安徽理工大学安全科学与工程学院,安徽 淮南 232001;2. 深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室,安徽 淮南 232001

关键词：矿井粉尘防控,连采面,长压短抽,风流调控,响应曲面法,粒子群优化算法,

基金：“十四五”国家重点研发计划项目(编号:2022YFC2503201)。

为降低连采面粉尘浓度,对加入抽、压风口垂直下偏角对降尘效果的影响规律进行了研究。 以红柳林煤矿 25211 工作面为例,将压风筒直径 d1、压风口水平偏转角 α1、压风口垂直下偏角 β1、抽风筒直径 d2、抽风口水平偏转角 α2 和抽风口垂直下偏角 β2 等 6 个参数作为风流调控参数,通过数值模拟获取了不同风流调控参数调控后的粉尘浓度数据。 基于响应曲面法和粒子群优化算法,以司机位置处和呼吸带高度粉尘浓度为优化目标,获得了连采面最佳风流参数。 研究结果表明:加入抽、压风筒垂直下偏角,改变压抽比和压风筒距尘源的位置,粉尘浓度均降低;工作面与连采机之间的作业空间内,巷道下部粉尘浓度高于上部粉尘浓度;在距迎头 40 m 巷道范围内,粉尘浓度呈现出先逐渐增加后逐渐减小的变化趋势;各参数对司机位置处和呼吸带高度的粉尘浓度影响程度分别为 α1 > β1 > d1 > d2> α2 > β2、 d2 > α1 > d1> β1> β2> α2;通过上述分析获得的连采面最佳风流参数为 d1 = 0. 9 m、 d2 = 1. 1 m、 α1 = 0°、 β1 = 1°、α2 = 10°、 β2 = 8°。 经调控后司机位置处粉尘浓度由 297. 09 mg / m3 降低到 134. 98 mg / m3,降低了 54. 57%;呼吸带高度粉尘浓度由 217. 35 mg / m3 降低到 86. 50 mg / m3,降低了 60. 20%,有效降低了巷道内粉尘浓度,实现了连采面粉尘的高效防控。

来源：2023年第07期

《金属矿山》期刊编辑部

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