金属矿山

作者：德吉,鲍春花,刘鸿威,阚琦笙,杜鹏宇

单位：1. 辽宁工程技术大学安全科学与工程学院,辽宁 阜新 123000;2. 矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室,辽宁 葫芦岛 125105;3. 辽宁工程技术大学鄂尔多斯研究院,内蒙古 鄂尔多斯 017000

关键词：转载点,数值模拟,多断面雾幕,粉尘运移,降尘效率,

针对斜巷转载点粉尘污染严重的问题,运用COMSOL 软件对棋盘井煤矿3 号转载点进行了几何建模,并基于计算流体力学(CFD)粒子追踪模型、有限元法和k-ε 湍流模型,计算了3 号转载点风流流线分布、速度多切面分布以及粉尘粒子运动轨迹,研究了生产工作时3 号转载点处风流变化及粉尘运移规律,并针对性地提出了一种多断面雾幕控尘技术。该技术基于螺旋雾幕控尘、超音速隔尘原理,可形成距离长、覆盖范围广的雾幕以最大限度包裹粉尘颗粒,实现粉尘高效净化。最后通过控尘试验及在棋盘井煤矿3 号转载点现场应用,验证了该技术的高效降尘特性以及可靠性。研究结果表明:风流分布主要受皮带速度、牵引力和诱导气流的综合作用影响,沿水平和垂直方向分层分布,形成密集且平均速度为0. 5 m/ s 的涡流;粉尘易受涡流影响向四周扩散,主要分布在下风侧,粒径为5~15 μm更容易受风流牵引扩散,聚集于工人呼吸带高度,污染严重。将该技术进行控尘试验和现场应用后,全尘和呼尘降尘效率分别高达93. 65%、85. 59%以上。

来源：2024年第5期

《金属矿山》期刊编辑部

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