周源山煤矿混合式局部通风热环境模拟与评价

"该研究基于k—ε湍流模型，使用Airpak2.1软件对周源山煤矿的混合式局部通风独头巷道进行了风流流场、流线、温度场、PMV—PPD（预测平均感觉温度与不满意比例）、平均空气龄的数值模拟。研究发现，在大断面巷道（面积S=12 m²），抽压风筒口距工作面距离L抽=16 m，L压=8 m，抽压风量比为2:1的情况下，通风条件优化，工作面风速范围为0.15≤v≤4.0 m/s，温度不超过26℃。同时，通过PMV—PPD和空气龄指标评估热环境，得到的结果与现场调查相符，表明这种通风方式能有效改善巷道的热环境并确保作业人员的舒适度。" 这篇摘要涉及的是矿业工程领域的一项研究，专注于混合式局部通风在独头巷道中的应用及其对工作环境的影响。研究采用了先进的数值模拟技术，基于k—ε湍流模型，利用专业软件Airpak2.1进行分析。该模型是流体力学中广泛使用的模型，适用于处理复杂流动问题，如矿井通风中的湍流现象。 研究地点是周源山煤矿，对一个特定的混合式局部通风系统进行了模拟，这种通风方式结合了压入式和抽出式通风的优点，旨在提高通风效率和作业环境质量。模拟结果显示，当抽压风筒布置合理，风量比例为2:1时，能够有效控制工作面的风速和温度，保证在安全范围内。风速的适宜范围对于防止粉尘飞扬、保持空气新鲜至关重要，而温度控制则有助于提升作业人员的热舒适度，减少过度疲劳的可能性。 此外，研究还引入了热舒适性指标PMV—PPD（预测平均感觉温度与不满意比例）和空气质量指标平均空气龄来评估巷道内的热环境。PMV—PPD是一种衡量人体热舒适感的标准，而空气龄则反映了空气的新鲜程度。通过对这些指标的数值预测和评价，研究人员发现模拟结果与实地考察的实际情况高度一致，证明了所提出的通风策略在实际操作中的有效性。 这项工作对矿井通风设计提供了理论支持，为改善矿工的工作环境和提高生产安全性提供了科学依据。它强调了合理设计通风系统以达到热舒适性和空气品质的重要性，并指出数值模拟作为工具在解决实际工程问题中的价值。同时，该研究也为未来在不同地质和气候条件下优化通风方案提供了参考。