长距离大断面巷道掘进通风管理技术

通过选择科学合理的掘进工作面通风方式，解决了长距离、大断面掘进的通风难题，有效治理了瓦斯、粉尘等影响安全生产的诸多问题。     

高寒矿井穿脉巷道掘进炮烟扩散规律的数值模拟

根据高寒矿井穿脉巷道掘进的实际参数建立数值模型,分块划分计算网格,依据掘进进尺和风筒口距掘进工作面的距离,利用Fluent流体分析软件对不同工况条件下的炮烟扩散规律进行数值模拟.模拟结果表明:随着风筒口距掘进工作面的距离增加,CO排除的速度越慢;通风时间与穿脉长度和风筒口到掘进工作面的距离有一定的函数关系.     

矿井掘进通风循环风形成条件分析

针对矿井掘进循环风问题,简述了掘进通风系统与矿井通风主系统的关系,分析了局部通风机风筒出口直对工作面和风筒出口在掘进面一侧的联络道两种局部通风方法。详细介绍了两种情况下掘进通风中各节点的能量关系,并绘制了相应的能量坡度曲线,从能量坡度曲线更容易看出掘进通风中各节点能量大小及变化关系,从能量角度分析循环风的形成条件,对井下预防循环风形成具有重要意义。     

小断面长距离隧洞通风技术

以引红济石引水隧洞为例,具体阐述了混合式通风的设计原则、设计标准、施工供风计算,得出了风机、风筒科学合理的选型参数,形成了高寒地区小断面长距离隧洞通风技术方案。     

全断面高效快速掘进工作面粉尘分布规律数值模拟

为优化全断面高效快速掘进工作面局部通风布置,改善通风除尘效果,以神华煤炭集团大柳塔煤矿52502工作面为研究背景,利用GAMBIT软件建立工作面几何模型,基于标准k-ε紊流模型和离散相DPM模型,运用FLUENT软件对长压短抽方式下的工作面粉尘分布规律进行数值模拟。结果表明:粉尘总体沿巷道回风侧分布,粉尘集中带为距工作面端头15 m范围内和巷道回风侧中下部;大断面下压入式通风有效射程为15~16 m;当前抽出式风筒左侧吸风口处于压入式风筒有效射程内,影响除尘效果;延伸抽出风筒出口位置至工作面掘进机处,能有效改善除尘效果。模拟结果对改进快速掘进工作面通风除尘系统具有重要指导意义。     

姚桥煤矿综掘工作面湿式通风除尘系统的研究与应用

本文通过对综掘工作面湿式通风除尘系统原理的研究,经过综合论证,利用湿式除尘的原理,根据井下巷道断面、综掘机整体结构,经过优化设计,确定了湿式通风除尘系统结构,该系统设计合理、技术先进,实现了除尘器、吸尘装置和管道等部件能随掘进机跟机行走,减轻了工人的劳动强度,并在压入式通风风筒上,使用了带风门的附壁风筒,提高了收尘效率...     

压入式受限贴附射流场特征及参数计算

掘进工作面压入式通风实际上是有限空间受限贴附射流通风。风流从圆形风筒射入掘进工作面空间形成射流区和回流区,根据流体射流理论,分析了压入式受限贴附射流通风射流产生过程及射流通风风流结构特征。由于受到巷道有限空间的限制,射流流场不能像自由贴附射流那样发展,形成了圆形贴附射流自由段,有限扩张段和收缩段。射流各段的长度与射流受限程度成反比。文中给出了射流各段及射流区和回流区断面平均流速和流量的计算模型。     

综掘巷道湿式除尘器配合附壁风筒除尘的实践

文章分析了王庄煤矿掘进工作面6206运巷在掘进机内、外喷雾的基础上,再实施湿式除尘器配合附壁风筒进行通风降尘。经过二次除尘,达到了从源头上防尘的目的。并且设备操作简单,使用方便,降尘效果良好,具有广泛的应用前景。     

考虑风筒破损对隧道施工过程中CO排出的影响机制

为研究隧道施工通风过程中风筒破损对一氧化碳(CO)排出的影响,依托城开高速鸡鸣隧道,运用孔口流量理论,考虑风筒内流速、孔口与开挖工作面距离和孔口数量3个因素,基于数值模拟方法,研究风筒破损对CO排出的影响。结果表明：在风筒破损面积相同的前提下,漏风率随送风量的增加而增大;开挖工作面处的CO浓度在通风1 min后达到峰值,约为3.5%;风筒破损会对隧道内的CO稀释产生滞后效应,滞后时间为1～3 min并且送风量越小滞后效应越明显,最终导致达到预计通风时间后距洞口约15 m范围内的CO浓度仍高于规范要求;通风长度区域内,3个因素中对CO排出的影响依次为：风筒内流速>孔口与开挖工作面距离>孔口数量;整体隧道内,影响依次为：风筒内流速>孔口与开挖工作面距离>孔口数量。并提出了通风设计和孔洞修补两方面的建议。     

浅谈官殊矿井长距离局部通风的改进与体会

本文通过分析官殊矿井掘进独头长距离局部通风存在的诸多弊端，对此，我们实行了一系列技术改进措施，彻底地扭转了通风工作严重滞后的被动局面，使该工程按预定计划顺利掘进贯通。同时在技改中有所体会，并提出今后在类似工程施工通风工作中，应注意加强的几点工作。     

油型气涌出矿井局部通风排瓦斯优化

为了对油型气涌出条件下掘进巷道局部通风参数进行优化,解决油型气涌出造成的掘进巷道局部瓦斯超限问题,采用仿真软件ANSYS对掘进巷道压入式通风进行数值模拟,运用压入式通风掘进工作面风流流场结构特点,对油型气涌出条件下掘进巷道中CH4浓度分布进行研究,分析了风筒进风速度分别为8,10,12 m/s以及风筒直径分别为0.6,0.8,1 m时,油型气主要成分CH4在巷道中的扩散规律。研究表明,当风筒风速由8 m/s增加到12 m/s,风筒直径由0.6 m增加为1 m时,油型气与巷道内风流混合更加充分,高浓度CH4区域更小,工作面回风瓦斯浓度在0.5%左右,符合《煤矿安全规程》规定。由此可见,掘进巷道有油型气涌出时,根据工作面实际情况适当的增加风速,增大风筒直径可以有效地排出底板油型气,有效预防局部瓦斯超限,改善掘进工作面作业环境。     

压入式受限贴附射流流场特征及参数计算

掘进工作面压入式通风实际上是有限空间受限贴附射流通风。风流从圆形风筒射入掘进工作面空间形成射流区和回流区。根据流体射流理论,分析了压入式受限贴附射流通风射流产生过程及射流通风风流结构特征．由于受到巷道有限空间的限制,射流流场不能像自由贴附射流那样发展,形成了圆形贴附射流自由段、有限扩张段和收缩段。射流各段的长度与射流受限程度成反比。文中给出了射流各段长度及射流区和回流区断面平均流速和流量的计算模型。     

综掘工作面粉尘运移的数值模拟及压风分流降尘方式研究

针对综掘工作面产生尘量高,煤尘浓度大,降尘效率低的现状,结合流体力学、气固两相流理论和射流理论等相关理论,采用FLUENT模拟技术,研究"长压短抽"式除尘通风时掘进巷道中粉尘运移和分布规律,对比分析了压入风量、抽吸比及抽、压风筒口位置等通风参数对粉尘浓度及分布范围的影响,提出了压风分流通风方式,并对其降尘效果进行了模拟分析.     

单机变换喷射器辅助通风数值模拟

为解决爆破后产生的大量有害气体对巷道的污染问题,提出喷射器辅助单机变换通风方式。即正常情况下采用压入式通风,爆破时变压入式为抽出式并用喷射器辅助通风,形成喷射器压入、风机抽出的混合式通风方式,使污浊气体由风筒排出。利用流体软件模拟50和100 m炮掘巷道通风情况,结果表明：喷射器辅助单机变换通风分别在40和50 s排出炮烟,与压入式通风相比,该方法排烟时间短,炮烟污染巷道轻,对于长距离巷道,效果更加明显。喷射器辅助单机变换通风方式对炮掘巷道是可行的。该研究为解决爆破后通风提供了理论依据。     

独头掘进巷道排柴油机尾气通风参数的数值模拟优化研究

为了分析地下无轨独头掘进巷道内柴油机尾气的迁移规律,以衢州某地下工程大断面独头掘进巷道为对象。采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)方法模拟了压入式通风方式以及不同柴油机负荷率情况下,巷道内柴油尾气浓度随风筒出口距掘进面距离和安装高度的关系。获得的结论为:在两种柴油机负荷率下,压入式的风筒距工作面的距离为13~15 m,距地面3 m时,排柴油机尾气效果最好;固定风筒距地面高度3 m,随着风筒距工作面的距离增加,在独头掘进巷道内柴油机尾气平均质量浓度先减少后增加。     

喷雾降尘作业对掘进工作面空气湿度分布的影响

喷雾降尘是掘进工作面目前广泛采用的防尘措施之一 .结合压入式通风掘进工作面风流流场结构特点 ,探讨掘进工作面喷雾降尘对工作面 3区空气湿度分布的影响 ,建立了 3区湿度计算模型 ,得出了压入式通风掘进工作面 3区湿度分布不均匀的规律 ,为进一步研究通风过程中掘进工作面空气湿度的分布 ,正确评价掘进工作面作业环境及防尘措施 ,提供了新的理论参考依据 .图 1,参 6     

基于煤巷掘进粉尘分布的干式除尘布局优化

随着煤巷机械化掘进程度的不断提高,煤巷中粉尘浓度也不断攀升,高浓度的粉尘一方面会影响井下工作人员的身心健康,另一方面也增加了粉尘爆炸的可能性。干式除尘器由于具有除尘效率高、零耗水、无污染的优点而被广泛应用在煤矿掘进中。本文采用数值模拟的方式,研究了干式除尘器作用下巷道内的风流结构,并研究了除尘风筒和局部通风机风筒相对位置对除尘效率的影响,以及除尘风筒到掘进头的距离对除尘效率的影响。研究结果表明：除尘风筒的布置应与局部通风机风筒尽量的远离,当除尘风筒距离掘进头4~5 m时,除尘效果会比较好。研究可以有效的指导干式除尘器在巷道掘进中的布置,为改善巷道内掘进环境做出贡献。     

掘进通风存在的问题及解决方法的浅析

掘进通风由于不能采用矿井主要通风机的全风压通风,而通常采用局部通风机强制通风,其影响环节比较多,所以在煤矿井下存在的问题较多。历年的事故统计表明,掘进工作面是瓦斯、煤尘爆炸事故的多发区。分析全国近10年来瓦斯爆炸事故可以发现,45起重物大瓦斯爆炸事故中,掘进工作面就占了23起,占总数的51%,因此,掘进工作面是瓦斯管理的难点和重点,是矿井通风的薄弱环节。1、存在的问题及原因分析     

长距离通风风库中转有效性及数值模拟

为解决长距离独头掘进面粉尘、有害气体污染等问题,对局部通风风库中转有效性进行研究.给出隔离污风条件下风库中转条件,包括上、下两级风机工作风量关系式、风库容量与上级风筒压出风量、下级风机吸入风量关系式,确保新风供应充足,同时避免污风循环.确定双压式通风为有效供风方式,节约成本便于施工.对不同上级风筒出口风量进行模拟.研究结果表明:目前出口风量较小,存在严重污风循环,风库中转失效.经调整后出口风量有所增加,中转效果有所提高,但仍存在污风中转.出口风量继续增大时风库会有效中转,起到缓冲新风作用.当出口风量达到最大时风库内新风外溢,有效避免上级柔性风筒吸瘪及污风循环.     

669断层保护煤柱回收实践

在特殊通风系统条件下，利用导风筒回收靠近断层的孤岛工作面断层保护煤柱。