煤矿掘进工作面粉尘运移规律与数值模拟分析

"煤矿掘进工作面空间粉尘运移规律研究" 我国煤矿的安全生产问题一直备受关注，尤其是在掘进工作面，由于高浓度的粉尘产生，不仅严重威胁工人的身体健康，还可能引发瓦斯爆炸，加剧煤矿事故的风险。本文由王凯、王磊等研究人员针对这一问题进行了深入的研究。他们在山西某煤矿的掘进工作面进行了现场粉尘采样，通过细致的实验设计，将巷道划分为11个断面，并在每个象限和原点设立测点，以全面了解粉尘分布情况。 研究发现，掘进工作面产生的粉尘在巷道内的分布具有明显的规律性。在距离工作面25米的范围内，粉尘浓度急剧下降，这表明工作面的活动是粉尘扩散的主要源头。超过这个范围后，粉尘浓度的降低趋势逐渐放缓，说明粉尘在巷道中的扩散与沉积过程开始占据主导。此外，同一水平面上远离通风设备（风筒）的一侧粉尘浓度相对较高，这可能是由于通风不均导致的。而在垂直方向上，粉尘浓度在巷道底部较高，这可能与重力作用和气流分布有关。 为了更深入地理解粉尘运移的动态过程，研究团队采用了FLUENT软件进行数值模拟。FLUENT是一种广泛应用于流体动力学领域的计算流体动力学(CFD)软件，能精确模拟复杂环境下的流场和颗粒运动。通过数值模拟，他们进一步验证了现场观测到的粉尘运移规律，为煤矿粉尘防治提供了理论依据。 文章关键词包括：煤矿粉尘、掘进工作面、巷道空间、粉尘运移规律和数值模拟。这些关键词揭示了研究的核心内容，即通过现场实验与数值模拟相结合的方法，探索并解析了煤矿掘进过程中粉尘在空间中的运动特性，为改善煤矿工作环境和防止粉尘相关的安全事故提供了重要的科学依据。 中图分类号TD714，表明这是关于煤炭工业技术的论文，具体聚焦于隧道与地下工程领域。这篇论文作为首发论文，对于煤矿行业的安全生产管理和技术改进具有重要的参考价值，有助于推动煤矿粉尘控制技术的发展，保护矿工的生命安全，同时也有助于提升整个行业的安全生产水平。