压风空气幕除尘系统研究：全岩机掘面封闭除尘新方法

"全岩机掘面压风空气幕封闭除尘系统的研究与应用" 本文主要探讨了全岩机掘进工作面的压风空气幕封闭除尘系统的研究与应用，旨在改善矿井作业环境，减少粉尘对人体健康的危害。研究人员通过分析掘进工作面压风空气幕的形成机制，使用k-ε双方程模型建立了一个单相风流流动的数学模型。这个模型基于同位网格的SIMPLE算法，并利用FLUENT软件进行了数值模拟。 在数值模拟中，他们考察了压风口距离掘进头不同长度时空气幕的形成情况。结果发现，随着压风口距掘进头的增加，空气幕覆盖整个巷道断面的能力逐渐增强。当压风口距掘进头30米时，大约在8.7米的位置可以形成1.62帕的空气幕，这是形成有效压风空气幕的最佳距离。 基于这一发现，研究人员设计了一套压风空气幕封闭除尘系统，并在唐口煤矿南部回风大巷的全岩机掘面进行了试验。试验中，他们分别测试了压风口距掘进头10米、20米、30米和35米时的除尘效果。数据显示，所有四种方式都能显著降低现场的粉尘浓度，特别是在压风口距掘进头30米时，全尘和呼尘的降尘率分别达到95.1%和96.1%，这与之前的数值模拟结果相吻合。 这项研究对于提高矿井的安全生产和工人的健康保护具有重要意义。通过压风空气幕技术，可以有效地控制掘进工作面的粉尘扩散，降低工人暴露于高浓度粉尘环境的风险，从而减少职业病的发生。此外，该系统的应用也体现了科技进步在解决传统矿业难题中的作用，为未来的矿井除尘提供了新的解决方案和技术支持。 关键词：全岩机掘面；压风空气幕；封闭；除尘；k-ε模型 这篇研究文章发表在2012年的《煤炭学报》第37卷第7期，得到了国家自然科学基金和山东省自然科学基金的支持。作者团队来自山东科技大学矿山灾害预防控制重点实验室和资源与环境工程学院，以及澳大利亚联邦科学与工业研究组织。