大倾角综放工作面气固两相流动数值模拟研究

"大倾角综放工作面风流场及粉尘场的数值模拟" 这篇科研论文深入探讨了大倾角综放工作面的气固两相流动现象，特别是在通风流场和粉尘场方面进行数值模拟的研究。大倾角综放（全称大倾角综合机械化放顶煤）是一种在陡倾斜煤层开采中广泛采用的技术，它涉及到煤炭的高效回收以及工作面的安全管理。文章作者通过应用气固两相流动理论，构建了符合实际工作面条件的仿真模型。 在这个模型中，研究人员关注的是采煤机切割煤层过程中产生的粉尘运动。利用Fluent软件进行计算流体力学（CFD）分析，他们得到了风流场、速度场和粉尘浓度场的模拟结果。由于大倾角综放工作面的特殊性，风流往往呈现出紊乱状态，风速相对较高。这导致了粉尘受到的空气浮力远大于其自身的重力，使得粉尘颗粒在工作面上停留的时间增加。 在这种情况下，大量的粉尘不会立即沉降，而是随着工作面的主要风流向下风侧方向扩散。这种扩散不仅距离远，而且对下风侧的影响范围也超过了近水平煤层或缓倾斜煤层。这种情况对矿工的健康和矿山安全构成了严重威胁，因为高浓度的悬浮粉尘可能导致呼吸系统疾病，并可能引发爆炸等安全事故。 因此，理解并模拟这些复杂的风流和粉尘动态对于优化通风系统设计、减少粉尘积累、改善矿工工作环境和保障矿山安全生产至关重要。文章通过数值模拟的方法提供了对这一问题的深入理解，为未来的大倾角综放工作面粉尘控制策略提供了科学依据和技术支持。 关键词：大倾角综放工作面；气固两相流；通风流场；粉尘；浓度分布；数值模拟 分类号：TD714 文献标志码：A 文章的网络出版时间和地址也提供了在线访问该研究的途径，便于其他学者和业界人员查阅和参考。这项研究为大倾角煤矿开采中的通风与粉尘控制提供了一个重要的理论基础，有助于推动相关技术的进步。