高海拔礦山掘進(jìn)面長壓短抽式通風(fēng)粉塵分布數(shù)值模擬

龔 劍 胡乃聯(lián) 林榮漢 崔 翔

(金屬礦山高效開采與安全教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083)

高海拔礦山掘進(jìn)面長壓短抽式通風(fēng)粉塵分布數(shù)值模擬

龔 劍 胡乃聯(lián) 林榮漢 崔 翔

(金屬礦山高效開采與安全教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083)

為了研究高海拔礦山的粉塵污染難題，以西藏自治區(qū)某銅多金屬礦為工程背景，通過對比試驗(yàn)的方法確定高海拔礦山粉塵顆粒的主要粒徑分布范圍；根據(jù)氣固兩相流理論，運(yùn)用FLUENT軟件對長壓短抽通風(fēng)除塵系統(tǒng)的效率、最佳壓入風(fēng)量以及最優(yōu)抽吸比進(jìn)行數(shù)值模擬，并與現(xiàn)場測試結(jié)果對比分析。研究結(jié)果表明：長壓短抽通風(fēng)除塵系統(tǒng)在1 200 s時(shí)基本排出全部粉塵，壓入風(fēng)量取150 m3/min，抽吸比取0.9最為合適，同時(shí)數(shù)值模擬結(jié)果與現(xiàn)場實(shí)際變化規(guī)律基本一致，除塵效率達(dá)到90%以上，此時(shí)巷道內(nèi)的粉塵質(zhì)量濃度保持在0.5 mg/m3以內(nèi)。

高海拔礦山 掘進(jìn)巷道 長壓短抽 粉塵分布 數(shù)值模擬

掘進(jìn)工作面是井下作業(yè)最大的產(chǎn)塵源之一，在鉆孔、爆破及裝巖過程中都會(huì)產(chǎn)生大量粉塵；同時(shí)由于獨(dú)頭巷道通風(fēng)距離長，通風(fēng)條件差，致使粉塵濃度高且不易排出[1]。大量囤積于掘進(jìn)巷道內(nèi)，高濃度的粉塵對安全生產(chǎn)及人體健康構(gòu)成極大威脅，往往會(huì)導(dǎo)致塵肺病的發(fā)生[2-4]。對各工種塵肺病患病率調(diào)查的數(shù)據(jù)顯示掘進(jìn)工人塵肺病患病率最高[5]，因此掘進(jìn)巷道的粉塵污染需要予以重視。而對于高海拔礦山來說，由于具備極強(qiáng)的環(huán)境特殊性，其低氧低壓的氣候條件已造成設(shè)備及工人的大幅降效，對人體健康造成慢性傷害，高海拔礦山掘進(jìn)工人若長時(shí)間在缺氧且布滿粉塵的空氣狀況下工作，患上職業(yè)病的概率會(huì)大幅增加，對身體會(huì)造成不可逆的危害。……