巷道型采场通风炮烟运动的数值试验

发布时间：2024-03-04 20:54

　　爆破炮烟是井下主要污染源之一,爆破炮烟会干扰到后续工作的进展。所以,为了保证井下作业环境安全,控制炮烟污染,研究巷道型采场通风中炮烟的运动规律具有重要的意义。 针对影响采场通风的多种因素,分别对单条进、回风天井布置在采场两侧和两条进风天井布置在采场两侧,单条回风天井布置在中间的采场速度场和炮烟浓度场进行数值试验。 由数值试验得出,由于采场横截面上,风速分布不均匀,在采场轴线上风速高,炮烟移动速度快；采场边壁附近,风速低,炮烟移动慢。采场中高度越高的剖面,炮烟排除越困难。 进、回风天井布置在采场两侧时,通过改变巷道型采场进回风天井的布置形式、通风时间、通风量、初始炮烟浓度、采场的宽度、采场的长度等因素,考察其对采场通风的速度场和炮烟浓度场的影响。从而得出,炮烟浓度与通风时间呈负指数衰减；采场通风20分钟后,炮烟浓度与进风速度呈负指数关系；与初始炮烟浓度呈线性关系；与采场的宽度无直接影响；但是随着采场的长度增长,排除炮烟更困难,所需要的时间更长。 进风天井布置在采场两侧,回风天井布置在采场中间时,采场通风20分钟后,各个高度剖面的一氧化碳浓度均已经低于16ppm,即已达到安全标准。 最后,...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
    1.1 概述
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究的意义
    1.2 国内外巷道型采场爆破后通风研究现状
        1.2.1 国外巷道型采场爆破后通风研究现状
        1.2.2 国内巷道型采场爆破后通风研究现状
    1.3 本文的主要研究内容及采用的技术路线
        1.3.1 研究的主要内容和方法
        1.3.2 课题拟采用的技术路线
第二章 巷道型采场通风模拟理论基础
    2.1 计算流体力学(CFD)的简介
    2.2 巷道型采场通风的数学模型
        2.2.1 运动数学模型理论基础
        2.2.2 通风过程的数学模型
    2.3 紊流模型
    2.4 几何模型
    2.5 边界条件
    2.6 本章小结
第三章 巷道型采场通风速度场和浓度场数值试验
    3.1 数值试验参数确定
    3.2 采场进、回风天井布置形式变化的速度场试验
        3.2.1 进、回风天井布置在采场两侧的速度场
        3.2.2 两条进风天井布置在采场两侧,回风天井布置在中间的速度场
    3.3 采场进、回风天井布置形式变化的炮烟浓度场试验
        3.3.1 进、回风天井布置在采场两侧的炮烟浓度场
        3.3.2 进风天井布置在采场两侧,回风天井布置在中间的炮烟浓度场
        3.3.3 两种进、回风天井布置形式的采场对炮烟排除的影响比较
    3.4 通风时间与炮烟浓度之间的数值试验
        3.4.1 试验结果和分析
        3.4.2 通风时间与炮烟浓度试验数据的回归分析
    3.5 通风速度与炮烟浓度之间的数值试验
        3.5.1 试验结果和分析
        3.5.2 通风速度与炮烟浓度试验数据的回归分析
    3.6 炮烟浓度与初始炮烟浓度之间的数值试验
        3.6.1 试验结果和分析
        3.6.2 炮烟浓度与初始炮烟浓度试验数据的回归分析
    3.7 炮烟浓度与采场尺寸之间的数值试验
        3.7.1 炮烟浓度与采场宽度的数值试验
        3.7.2 炮烟浓度与采场长度的数值试验
    3.8 数值试验结果总结
第四章 实例验证
    4.1 物理模型及试验结果
    4.2 数值试验
        4.2.1 数值试验参数确定
        4.2.2 数值试验结果及分析
    4.3 本章小结
第五章 结论
参考文献
致谢
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本文编号：3919158