大断面综掘面粉尘分布与Fluent模拟研究：案例分析与治理策略

本研究论文主要关注于同忻矿综掘面粉尘分布测定与数值模拟，针对该矿综掘面的特点——断面大、风量大、开采强度高，导致粉尘产生量大且治理困难的问题。作者王文强针对5207综掘面进行了实地考察，通过现场粉尘浓度测定，分析粉尘的逸散行为。为了深入理解风流场对粉尘的影响，作者利用FLUENT软件构建了综掘面巷道的几何模型，对掘进面的风流场分布以及粉尘源的特性进行了模拟分析。 在这个过程中，研究者关注的核心知识点包括： 1. 综掘面特性：指出了同忻矿综掘面的特殊条件，如矩形断面尺寸（5500mm×3900mm）和大断面积，这直接影响了风量需求和风速分布，从而影响粉尘的产生和传播。 2. 风流场与粉尘分布：通过实际测量和数值模拟，研究者探究了风流场对粉尘的影响，包括风速、风向等因素如何塑造粉尘在空间中的分布和运动路径。 3. 数值模拟工具：FLUENT软件在此研究中发挥了关键作用，它是一种广泛应用于流体力学和流体动力学的计算流体动力学(CFD)软件，用于模拟复杂流体系统的行为，包括粉尘的扩散和风流的流动。 4. 粉尘治理的重要性：鉴于粉尘对矿工健康和安全生产的威胁，特别是可能导致尘肺病和煤尘爆炸的风险，这项研究对于制定有效的粉尘控制策略至关重要。 5. 应用价值：研究成果提供了关于大断面煤巷综掘面粉尘分布规律的深入认识，为同忻矿后续的粉尘治理提供了科学依据和技术指导，有助于提升矿井作业的安全性和环境质量。 这篇论文通过对同忻矿综掘面粉尘分布的细致研究，结合数值模拟方法，为改善矿井作业环境，保障矿工健康，以及提升煤炭开采过程中的环保标准提供了实用的理论支持和实践指导。