胶带输送巷道粉尘运动规律与通风除尘模拟研究

"胶带输送巷道粉尘运动规律的数值模拟" 本文主要研究了胶带输送巷道中的粉尘运动规律，并探讨了如何通过合理的通风除尘设计降低粉尘浓度，以改善井下作业环境。研究以西石门铁矿提升车间的11/96胶带输送斜井为实际案例，运用了气固两相流理论作为理论基础，通过 Fluent 软件进行数值模拟。 气固两相流理论是指同时存在气体和固体颗粒的流动状态，对于理解和模拟巷道内粉尘与空气的混合行为至关重要。在胶带输送巷道中，粉尘主要由胶带运行产生的摩擦、破碎以及风力等因素引起。研究发现，巷道壁面条件、胶带输送速度和巷道风速是影响粉尘浓度的三大关键因素。 首先，巷道壁面的状况对粉尘运动有显著影响。干燥的壁面容易使粉尘附着，增加浓度；而湿润的壁面则可以减少粉尘的吸附，有助于降低粉尘浓度。因此，保持巷道壁面湿润是改善作业环境的有效措施之一。 其次，胶带输送速度直接影响粉尘的扬起量。速度越高，粉尘被扬起的可能性越大，导致巷道内的粉尘浓度上升。减小胶带速度可以降低粉尘的悬浮，从而降低总体的粉尘浓度。 再者，巷道风速的选择对通风除尘效果至关重要。研究表明，3 m/s 的风速是最优的排尘风速，可以有效地将粉尘排出，使得粉尘浓度控制在4 mg/m³以内。过高的风速可能导致粉尘被吹散到其他区域，而过低的风速则可能无法有效清除粉尘。 此外，通过数值模拟与现场实测数据的对比分析，两者结果基本一致，验证了该模型的可靠性和实用性。这为今后类似巷道的通风除尘设计提供了科学依据，有助于制定更有效的防尘措施，进一步改善矿工的工作环境，保障安全生产。 本文通过数值模拟揭示了胶带输送巷道粉尘运动的关键因素，提出了优化通风除尘设计的具体策略，对矿井安全生产和环境保护具有重要意义。对于煤炭和其他矿业企业来说，理解和应用这些理论可以显著提升作业环境质量，减少职业病的风险，提高矿工健康水平。