胶带输送机大巷粉尘分布关键因素的数值模拟研究

本研究论文主要探讨了胶带输送巷道内粉尘分布的规律及其影响因素，通过对某矿井胶带输送机大巷，特别是包含转载点的节段进行深入研究。作者利用三维实体建模技术，结合气固两相流理论，采用DPM（离散颗粒模型）进行数值模拟，对不同的边界条件下的粉尘分布和运动特性进行了详尽的分析。 首先，研究发现胶带输送机的运行速度对粉尘分布有显著影响。随着带速的提升，粉尘浓度在巷道中的分布也随之增加。当带速达到3.5米/秒时，人行道中线和巷道中线的最高粉尘浓度分别达到了27.5毫克/立方米和150毫克/立方米，这提示高速运转的胶带输送机更容易造成高浓度的粉尘积累，可能对人员健康和环境造成潜在威胁。 其次，研究结果表明，巷道内的转载点是另一个关键影响因素。转载点的存在会导致其后方的粉尘浓度上升速率增大，这是因为物料在转运过程中会有部分粉尘逸散到空气中，从而改变了粉尘的扩散路径和速度。 再者，巷道的平均风速也对粉尘分布起到调控作用。通过数值模拟，适当提高风速可以有效地降低沿程粉尘浓度。例如，在风速为5米/秒的条件下，人行道中线和巷道中线的最高粉尘浓度分别降至7.5毫克/立方米和40毫克/立方米，这表明通风系统的优化对于减少粉尘累积具有积极意义。 这项研究不仅有助于理解和预测胶带输送机大巷的粉尘分布情况，也为矿山通风设计和尘害防控提供了科学依据。通过数值模拟技术，研究人员能够更精确地评估和控制粉尘环境，保障工作人员的职业健康，同时也有利于改善矿井的整体工作环境。该研究的关键词包括胶带输送机大巷、粉尘、运移扩散、DPM模型和数值模拟，这些都是煤炭工业中粉尘管理的重要技术手段。