综掘工作面粉尘分布规律及防治技术的模拟研究

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1、全日制硕士学位论文综掘工作面粉尘分布规律及防治技术的模拟研究申请人姓名：陈伟峰指导教师：鲁忠良学位类别：工学硕士专业名称：安全科学与工程研究方向：通风理论与技术河南理工大学安全科学与工程学院二〇一七年六月中图分类号：TD713密级：公开UDC：622单位代码：10460综掘工作面粉尘分布规律及防治技术的模拟研究TheSimulationStudyonDustDistributionLawandDustPreventionandControlTechnologyinFullyMechanizedExcavationFace申请人姓名陈伟峰学位类别工学硕士专业名称安全科学与工程研究方向通风理论与技

2、术导师鲁忠良职称教授提交日期2017年3月答辩日期2017年6月河南理工大学致谢本论文是在我的导师鲁忠良教授的悉心指导下完成的。从论文题目的选择到最后的定稿，都凝聚着导师的心血。在三年的研究生生活即将结束之际，谨向三年来在我生活和学习中给予指导和帮助的鲁老师表达深深的感谢！感谢我的母校河南理工大学为我提供优质的学习和生活条件，感谢学院领导三年来的精心培养，感谢开题阶段和中期检查时为我提出宝贵意见的各位老师。感谢我的师兄们在学习和生活中对我无微不至的照顾，感谢师弟们在我科研过程中帮助，正是因为有了你们的帮助和照顾，我才能顺利的完成本文的研究。感谢室友三年来的陪伴，三年来我们风雨同舟，共同学习、共

3、同进步，给我以家的感觉。感谢我的父母、我的家人多年来对我的支持和不求回报的付出，为我的学习和生活提供了坚实的后盾。最后，感谢在百忙之中评阅我论文的各位专家老师们，热切希望得到您们的指导和帮助。摘要综掘工作面是煤矿井下主要的产尘源，随着采掘技术的持续革新，其产煤量提高的同时粉尘浓度也越来越高，对作业人员的身体健康构成了极大的威胁。掌握粉尘在综掘面的分布规律是搞好粉尘防治工作的关键，因此，本文综掘工作面粉尘分布规律及防治技术的模拟研究对综掘工作面粉尘的防治有一定的指导意义。本文采用理论分析与数值模拟相结合的研究方法，首先研究了长压短抽式通风综掘工作面粉尘的分布规律，研究结果表明：当综掘工作面采用长

4、压短抽式通风时，由于抽出式风筒作用有限和掘进机的影响，巷道及掘进机区域粉尘浓度较高，造成的污染范围较大，不利于综掘工作面粉尘的防治。然后引入内抽外压集尘器在综掘工作面的应用，通过分析内抽外压集尘器的工作原理，设计了优化方案对影响内抽外压集尘器集尘效果的喇叭口和外腔尺寸进行了优化。优化结果显示：当内抽外压集尘器外筒直径为800mm且采用C型喇叭口时，其集尘效果最佳。最后对比了内抽外压集尘器和长压短抽式通风在综掘工作面的应用效果，对比发现：与综掘工作面采用长压短抽式通风相比，当综掘工作面采用内抽外压集尘器时，巷道中的粉尘浓度和掘进机区域粉尘浓度均相对较低，对巷道造成的污染范围较小。由此可见，内抽外

5、压集尘器对综掘工作面粉尘的防治效果较好，能够有效地改善综掘工作面的作业环境。关键词：综掘工作面；长压短抽；内抽外压集尘器；粉尘；数值模拟IAbstractThefullymechanizedexcavationfaceisthemaindustsourceinthecoalmine.Withthecontinuousinnovationofminingtechnology,thedustconcentrationisgettinghigherandhigherwhilecoalproductionincreased,posingagreatthreattothehealthoftheworke

6、rsinthefullymechanizedroadway.Masteringthedistributionofdustisthekeytodoagoodjobofdustcontrolinthefullymechanizedexcavationface.Therefore,thesimulationstudyondustdistributionlawanddustpreventionandcontroltechnologyhavesomeguidingsignificanceforthedustpreventionandcontrolinthefullymechanizedexcavatio

7、nface.Inthispaper,themethodofcombiningtheoreticalanalysiswithnumericalsimulationisusedtostudythedistributionofdustinthefullymechanizedexcavationfacewithfar-pressing-near-absorptionventilationfirstly.T