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题名高瓦斯煤矿模块化分风控尘方法及其排瓦斯规律分析
被引量：1
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作者
于海明
叶宇希
程卫民
杨先航
解森
程煜
董慧
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机构
山东科技大学安全与环境工程学院
山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地
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出处
《煤炭学报》
CSCD
北大核心
2024年第S2期970-980,共11页
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基金
国家自然科学基金重点资助项目(51934004)
横向资助项目(技术研究院HT[2022]16)。
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文摘
随着煤矿机械化水平的不断提高,粉尘污染问题日益严峻,对矿工职业健康和矿井安全生产构成了严重威胁。为此,提出了一种模块化、轻量化的风幕生成器,形成了综掘工作面模块化分风控尘技术,并采用理论分析、数值模拟与现场实验相结合的方法,对综掘工作面风流-粉尘-瓦斯耦合扩散规律进行了模拟研究,得到了轴向压风口与掘进工作面距离对粉尘和瓦斯扩散的影响规律。模拟结果表明:不同轴向压风口与掘进工作面的距离对风流场结构及粉尘扩散结果影响较大,当距离小于12m时风流未形成螺旋风直接流向掘进工作面,对粉尘控制效果弱,呼吸道高度粉尘质量浓度较高;当距离为12~18m时巷道内逐渐形成螺旋状风流,在距掘进工作面5~8m形成了方向指向前方的控尘风幕,呼吸道高度粉尘质量浓度在距离掘进工作面6m后方区域低于20mg/m^(3),而此时巷道中部出现“漏尘”现象,质量浓度接近0mg/m^(3)的粉尘扩散距离增加。不同轴向压风口与掘进工作面的距离下巷道瓦斯体积分数基本保持在安全水平内,但当距离为7m及15m时,巷道内部分区域瓦斯体积分数升高至0.81%以上。经现场验证,模拟结果相对误差最高为11.09%,通过相似模拟实验发现应用模块化分风技术后,粉尘扩散距离显著降低,高质量浓度粉尘区被控制在距掘进工作面6.24m范围内,与模拟结果相比相对误差低于7.37%,为高瓦斯环境中的综掘工作面粉尘和瓦斯防治工作提供新的理论方法与技术支撑。
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关键词
综掘工作面
模块化分风技术
风幕控尘
粉尘污染
瓦斯排放
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Keywords
comprehensive excavation working face
modular air distribution technology
wind curtain dust control
dust pollution
gas migration
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分类号
TD714
[矿业工程—矿井通风与安全]
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