优化压抽比与风幕位置：提升机掘工作面阻尘效率的关键

本文主要探讨了压抽比（β）和风幕发生器与工作面距离（L_w）对机掘工作面阻尘效果的影响。作者利用Fluent软件进行了数值模拟，通过对风流场和粉尘流场的深入分析，得出了以下关键发现： 1. 压抽比（β）与风幕类型的关系：随着压抽比的降低，即抽风量相对于送风量的比例减小，风幕发生器形成的风流模式从径向旋流风幕逐渐转变为轴向阻尘风幕。径向旋流风幕在高β下更倾向于形成，其阻尘能力随β增大而减弱，导致粉尘扩散距离Ld增加。 2. 风幕发生器位置（L_w）的影响：当L_w增大时，即使压抽比保持不变，轴向阻尘风幕的稳定性增强，粉尘扩散距离Ld相应减少。这种轴向风幕对于阻尘更为有效，其性能优于径向旋流风幕。 3. 最佳参数选择：经过数值模拟与生产实践的结合，作者推荐压抽比β为0.75和风幕发生器与工作面的距离L_w为20米作为最优的风幕阻尘参数。这个设置在回坡底煤矿东五采区胶带巷的实际应用中得到了验证，实测数据与模拟结果的相对误差较小，证明了模拟结果的准确性。 4. 实际效果：在采用优化参数后，工作面内形成了约3米厚的轴向阻尘风幕，有效地将高浓度粉尘限制在距工作面6米以内的掘进司机前方巷道空间，显著提高了阻尘效果。 这项研究通过科学的数值模拟方法，为机掘工作面的通风防尘提供了重要的理论支持和实践指导，对于改善矿井工作环境，保障矿工健康具有重要意义。