压入式通风下回坡底综掘工作面风流场与岩粉运移Fluent模拟

回坡底掘进巷道风流场及岩粉运移规律分析是一篇深入研究煤炭开采中压入式通风条件下掘进巷道内风流特性及其对岩粉运动影响的重要论文。该研究针对回坡底东五采区输送带巷的综掘工作面，利用流体动力学软件Fluent进行数值模拟，以揭示在单一压入式通风模式下的风流分布和岩粉扩散模式。 首先，作者假设巷道内不考虑机械工具对流场的影响，空气作为不可压缩的理想气体，且具有各向同性，巷道壁面为不可渗透，忽略固体壁面之间的热辐射，以及风流在风筒内的流动细节。这些简化有助于建立数学模型和控制方程，主要包括连续性方程、动量方程、k-ε模型和ε方程，其中连续性方程描述空气质量守恒，动量方程反映流体的动力平衡，k-ε模型处理湍流扩散，ε方程则关注湍流耗散。 模拟结果显示，掘进头的风流场可以划分为射流区、冲击射流区、回流区和涡流区四个区域，这有助于理解风流动力学的复杂行为。在巷道水平面上，岩粉浓度随距底板距离增加呈现出先减小后趋于稳定的趋势。在巷道纵截面方向，从进风侧到回风侧，岩粉浓度经历先减小后增大的变化。从掘进面到巷道末端，岩粉浓度经历急剧下降、缓慢上升、再次下降并趋于平稳的过程，这表明岩粉的分布受风流动力和扩散效应显著影响。 研究的结论对回坡底矿井的通风策略和防尘措施具有实际指导意义，可以帮助优化巷道设计，减少粉尘排放，保障矿工健康，同时也有助于制定更有效的岩粉管理方案，提高安全生产效率。这篇论文通过Fluent软件的模拟分析，深化了我们对压入式通风下掘进巷道内风流场和岩粉运动规律的理解，对于煤矿行业的通风防尘技术发展具有重要价值。