安全工程在流体力学中的应用

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1、安全工程对流体力学的运用摘要：叙述了流体力学在安全工程中的应用，阐述了流体力学的重要性。分析了流体力学在均压防灭火、采掘机械中灭尘及液压系统、煤矿通风系统、选矿机械和自然风压中的应用。关键词：安全工程；流体力学；煤矿；应用ApplicationsofHydrodynamicsinsafetyengineeringAbstract：Theuseofhydrodynamicsinsafetyengineeringisintroduced,andexpoundthesignificanceofhydrodynamics.Analyzedtheapplicationofhydrodynamicsat

2、thefieldsofpressurefirepreventionandextinguishment,removingofdustinexcavatemachineandhydraulicsystem,ventilationsystemforcoalmine,concentratormachineandnaturalwindpressure.Keywords：safetyengineering;hydrodynamics;coalmine;application1流体力学在均压防灭火中的应用矿井均压防灭火技术始于20世纪50年代，起初主要用于加速封闭火区内火灾的熄灭，并获得成功。到60年代,

3、世界上一些釆煤技术发达的国家都开始釆用这一技术。我国最早在淮南、辽源、开滦等矿区试用这一防灭火技术，后来在徐州、阜新、抚顺、平庄、六枝、芙蓉、大同、鹤岗、义马等矿区逐渐推广应用。均压就是采用通风技术措施，调节漏风风路两端的风压差，使Z减少或趋于零，使漏风量降至最小，从而抑制区内煤的自燃,抑制封闭火区的火势发展,加速其熄灭。均压措施一般有风窗均压、辅扇均压及风窗辅扇联合均压等方法。碱沟煤矿采用的是风窗辅扇联合均压的方法。根据使用条件不同，均压防灭火技术大体可分为下述两类：开区均压：在生产工作面建立均压系统，以减少向其后部采空区漏风，抑制煤的自燃，防止CO等有害气体超限或向工作面涌出，从而保证冋

4、釆工作面的正常生产，称之为开区均压技术。用于开区的均压可以抑制工作面后部采空区遗煤的自燃，同吋又将均压概念用于指导调整风流方向，以消除火灾气体的威胁。闭区均压：在有可能发生煤炭自燃而己封闭的区域采取均压措施，可以防止火灾的发生,称Z为闭区均压防火。用于封闭区的均压可防止遗煤自然发火和加速火灾熄灭。此外，均压的技术还可用于指导调整风流方向，以消除火灾气体的威胁；用于正确选择通风系统、通风构筑物的位置等防灭火工作的各个方面；有的矿区还成功地用于控制瓦斯地涌出和处理积存瓦斯等，为均压理论在矿井灾害防治中开辟了新地应用领域。下面介绍开区均压防灭火和闭区均压防灭火的应用。开去均压防灭火：介绍一种的一种

5、简单方式，单一工作面漏风及均压措施。如图1,由于单一工作面漏风仅限于工作面后部采空区，形式比较简单，所以可以采取减小距离L,使漏风风流尽可能少的流经后部采空区：①减少风量，降低1〜2间压差，比如在回风巷安设调节门提高1点风压；②缩短工作面长度或将长工作面通风方式改为“E”型，采用上下两巷进风，中间巷回风或中间巷进风，上下两巷回风，也使调节工作面进回风端点压差，减少漏风采空区风量的调压措施。图1单一工作面均圧措施闭区均压防灭火：闭区均压的关键是减少漏入封闭采空区内的风量。一方面加固密闭；另一方面采取均压措施降低封闭区进、回风口Z间的压差。由于封闭区一般范围较大，因此，对封闭区的边界要调查清楚并

6、进行边界压能测试，目前采用的技术有：(1)连通管均压。从冋风侧密闭气室布置与地面连通的管路，使其沿程阻力与地面至进风侧间阻力相等。(2)调压风机与调节风门联合均压。即在密闭外安设一道带有调节门的密闭并安装调压风机，根据需要进行增压调节或负压调节，这是针对密闭漏风的一种有效措施。(3)并联风路与调节风门联合均压。其原理就是利用调节风门调整风流的方向，降低两个密闭间的压差。这项技术对两个密闭间距离远、压差大的情况非常有效。4)主扇与调节风门联合均压。即借助回风侧的调压风门作用，使主扇对火区的风压作用尽可能抵消。2流体力学在采掘机械中灭尘的应用采掘机械在工作时会产生大量的粉尘，灭尘和除尘设备是采掘

7、机械必不可少的部分。常见的灭尘和除尘措施有内外喷雾2种，现代的釆掘机械大都釆用内外喷雾结合的方式。影响喷雾灭尘和降尘效果的主要因素是喷雾嘴射流的掺气量，而掺气量与喷雾嘴的射流冲击角有直接关系，通过流体力学与计算机结合的计算流体力学的方法可以很好地为喷雾嘴的设计提供帮助，缩短设计周期，减少设计的盲目性。采掘机械屮的液压系统屮力的放大、压强的放大和运动速度的增大等都是流体静力学的实际应用；在活塞上开设环形槽是液压