抽出式通风风流与粉尘运移的数值模拟分析

本研究论文深入探讨了抽出式通风系统中风流运动及其伴随的粉尘运移规律，通过建立物理模型并运用数值模拟方法进行分析。作者姚海飞、邓志刚、李继良、谢华东、吴建宾和付伟等人针对这一主题进行了详细研究。 首先，他们关注了风速分布，发现巷道内的平均风速为0.54米/秒，表现出相对稳定的特性，这一数据与实际工作环境相吻合。而在风筒内部，风速显著增大，大约在23米/秒左右，风速的这种变化有助于确保空气流动的高效性。值得注意的是，风速在巷道内基本保持恒定，而在风筒入口处有显著增大的峰值，随后逐渐减小至稳定状态。 其次，压力分布也是一个关键因素。整个巷道处于正压状态，风筒内部则是负压，这种正负压差有助于形成稳定的通风系统。风筒入口处的负压最强，随着远离入口，负压值逐渐减小但仍能保持在一个相对稳定的水平。这样的压力分布有助于控制粉尘的流动方向，防止其扩散到不必要的区域。 研究还特别关注了不同粒径粉尘的运移轨迹。由于风筒内存在负压，掘进面产生的粉尘主要被吸入风筒，因此抽出式通风方式对于减少巷道中的粉尘浓度，尤其是对司机位等特定区域的保护效果显著，有利于维护掘进机操作人员及其他工人的健康。 这项数值模拟研究提供了关于抽出式通风风流运动和粉尘运移的定量数据，为优化矿井通风设计、降低粉尘危害以及保障工作人员安全提供了重要的理论依据。其结果对于改进煤矿通风技术，提升工作效率和环境保护具有实际应用价值。