优化综采面空气幕隔尘：数值模拟与参数研究

"该研究通过数值模拟方法探讨了综采工作面空气幕的隔尘参数优化，旨在提高隔尘效率，改善煤矿作业环境。研究在平煤八矿1240综采工作面进行，使用Fluent6.3软件分析不同空气幕出口风速和宽度下的空气流动及粉尘浓度分布。结果显示，出口风速4 m/s和出口宽度30 mm时，空气幕的隔尘效果最佳，能显著降低司机侧的粉尘浓度。" 在煤炭开采的综采工作面，空气幕是一种有效的防尘措施。它利用高速气流形成一道屏障，阻止粉尘扩散，从而改善工人的呼吸环境。本研究以平煤八矿1240综采工作面为实际应用场景，采用计算流体力学(CFD)软件Fluent6.3进行数值模拟，深入探究了空气幕的设计参数对其隔尘性能的影响。 首先，研究关注的是空气幕的出口风速。风速是决定空气幕动力的关键因素，过高或过低的风速都可能影响其隔尘效果。通过对不同风速下的空气流动特性进行模拟，发现当出口风速达到4 m/s时，空气幕能够有效地拦截和减少粉尘的传播，对工作面的粉尘抑制效果最佳。 其次，出口宽度也是影响空气幕性能的重要参数。出口宽度决定了空气幕的覆盖范围和气流强度分布。研究表明，出口宽度为30 mm时，空气幕两侧的粉尘浓度分布最为理想，尤其对于司机侧的粉尘控制效果显著，这意味着在这一参数设置下，工人直接受到的粉尘污染程度最小，有利于保护工人的健康。 通过这些数值模拟，不仅可以优化空气幕的设计，还可以为类似工作面的防尘措施提供科学依据。此外，该研究的方法和结论对于其他矿井的防尘系统设计也具有参考价值，有助于整个煤炭行业的安全和健康标准提升。在实际应用中，可以根据工作面的具体条件调整空气幕的风速和宽度，以实现最佳的防尘效果。 这项研究强调了数值模拟在优化复杂工业环境中防尘技术的重要性，为提高综采工作面的隔尘效率提供了理论支持和技术指导，对于改善矿工的工作环境、降低职业病风险具有重要意义。