超長巷道炮掘時粉塵分布規律研究

賀光會

(山西晉城煤業集團寺河礦)

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超長巷道炮掘時粉塵分布規律研究

賀光會

(山西晉城煤業集團寺河礦)

為確定長距離爆破掘進工作面粉塵運移規律，以指導防塵系統設計，依托某礦1100掘進工作面，建立1∶1幾何模型進行CFD模擬，測算空氣流場和粉塵運動邊界條件。根據湍流模型適用性和空氣流場分布特征，優選RNGk-ε湍流模型模擬1100掘進工作面空氣流場，算得空間內粉塵體積分數小于10 %，因此選用離散相模型模擬爆破空間粉塵非穩態運動。最終獲得距掘進面60 m范圍內粉塵擴散、粒徑沉降和濃度時間變化規律：粉塵濃度沿垂向分布有明顯分界，濃度隨垂高在0.5～4 m遞增而降低，粉塵濃度沿縱向先升高而后降低；粒徑為10 μm以下粉塵均勻分布于空間，沉降量沿縱向呈“減少—增高—減少—增高”趨勢，10～200 μm粉塵則呈“減少—增高—減少”趨勢，15～200 μm粉塵幾乎完全沉降；爆破后5 min內粉塵濃度急劇下降，5～50 min粉塵濃度下降緩慢，高濃度區長時間停留在距工作面40 m之內，不沿巷道運移；距工作面10～20 m形成的空氣渦流區是影響粉塵擴散、沉降和濃度變化的重要因素。爆破期間在距工作面20，25 m處，分別采用AKFC-92A采樣器和CCHZ-1000全自動粉塵測量儀監測粉塵濃度，實測值與模擬值基本相符，模擬結果可靠。

長距離掘進 爆破 粉塵運移 數值模擬

礦山開拓中爆破掘進是主要手段之一。爆破作業時產生的粉塵是井下作業的主要塵毒來源，粉塵長時間滯留在空氣中，嚴重污染作業環境。特別是在工作面附近的一段巷道，爆破瞬間產生的大量粉塵在風筒射流作用下運動狀態相當復雜。……