机掘工作面通风优化：风筒布置与粉尘分布研究

"该资源是一篇发表在《煤炭学报》第39卷增刊1中的学术论文，由李雨成、李智和高伦共同撰写。文章主要研究了基于风流和粉尘分布规律的机械化掘进工作面风筒布置问题，旨在优化局部通风系统，改善通风效果和粉尘控制。通过气固两相流理论和数值模拟方法，分析了压入式、抽出式以及长压短抽式三种通风方式下，风筒口距离工作面不同距离时的工作面风流运动和粉尘分布情况。研究发现，对于长压短抽通风方式，理想的风筒口位置为压入式风筒口位于3.5S到5S或6S到6.5S之间，而抽出式风筒口应距工作面小于1.5S。此外，压入式风筒的最佳出口距离约为3S，抽出式风筒的最佳吸风口距离约为S。这些结果与已有的实验结论相符，证明了模拟结果的可靠性。" 这篇论文的核心知识点包括： 1. **气固两相流理论**：这是研究风流与粉尘交互作用的基础理论，用于描述空气（气体）与固体颗粒（如粉尘）同时存在的流动现象，是分析工作面通风和排尘的关键工具。 2. **数值模拟方法**：论文采用数值模拟技术来分析不同通风方式下的风流运动和粉尘分布，这是一种通过计算机模型预测复杂物理现象的科学方法，能够有效地替代实际现场试验，节省成本且更安全。 3. **通风方式比较**：论文对比了压入式、抽出式和长压短抽式三种通风方式，分析它们对工作面风流和粉尘控制的影响。这有助于找出最优的通风策略，以减少粉尘危害，提高工作环境的安全性和效率。 4. **风筒布置与距离优化**：研究确定了风筒口距工作面的最佳距离，如压入式风筒出口应在3S到5S或6S到6.5S之间，而抽出式风筒吸风口应更靠近工作面，小于1.5S。这些具体数值为实际工作面的通风设计提供了指导。 5. **长压短抽通风方式**：这种通风方式在文中被特别提及，其风筒口位置的确定对于平衡风流和减少粉尘积累至关重要，研究发现Ly在6S到6.5S，Lc接近S时为最佳。 6. **结论的可靠性**：通过与前人文献试验结果的比较，论文的模拟结果得到了验证，表明其研究方法和得出的结论具有较高的可信度和实践应用价值。 这些知识点对理解如何在机掘工作面有效进行通风管理和粉尘控制具有重要意义，为矿井安全生产提供了理论依据和技术支持。