掘进巷道粉尘运移扩散规律研究进展
|
摘要
掘进巷道是井下主要的产尘点之一,在掘进面处粉尘的浓度常常远远高于国家标准,对矿山掘进巷道内粉尘运移规律的相关研究现状进行了分析,系统总结了掘进巷道不同通风方式下(压入式、抽出式和混合式通风)粉尘的运移扩散规律以及通风参数对排尘效果的影响;总结了不同通风方式下粉尘浓度的运移规律,不同通风方式下排尘的最佳通风参数;对未来的掘进巷道内粉尘扩散污染研究提出了展望,以期为矿山粉尘防治工作提供理论和技术支持。
Tunneling roadway is one of the main dust producing points in the mine, dust concentration in heading face is always extremely higher than national standards. This paper analyzed the research status of dust movement laws in excavation roadways,systematically summarized the movement and diffusion of dust under different ventilation modes of heading roadway(forced ventilation, exhausted ventilation, combined forced/exhausted ventilation) and the influence of ventilation parameters on dust removal efficiency, summarized the dust concentration movement laws under different ventilation modes and the optimal ventilation parameters under different ventilation modes, and proposed the future research on dust diffusion pollution in tunneling roadway in order to provide theoretical and technical support for mine dust prevention and control.
Tunneling roadway is one of the main dust producing points in the mine, dust concentration in heading face is always extremely higher than national standards. This paper analyzed the research status of dust movement laws in excavation roadways,systematically summarized the movement and diffusion of dust under different ventilation modes of heading roadway(forced ventilation, exhausted ventilation, combined forced/exhausted ventilation) and the influence of ventilation parameters on dust removal efficiency, summarized the dust concentration movement laws under different ventilation modes and the optimal ventilation parameters under different ventilation modes, and proposed the future research on dust diffusion pollution in tunneling roadway in order to provide theoretical and technical support for mine dust prevention and control.
引文
[1]李军.金岭铁矿呼吸性粉尘危害程度分级[J].工业安全与环保,1999(1):35-36.
[2]邝少丽.2016年英德市矿山工人职业健康监护结果分析[J].职业卫生与应急救援,2017,35(5):431-433.
[3]Jidong Zhao,Tong Shan.Coupled CFD DEM simulation of fluid particle interaction in geomechanics[J].Powder Technology,2013,239(17):248-258.
[4]Iqbal N,Rauh C.Coupling of discrete element model(DEM)with computational fluid mechanics(CFD):A validation study[J].Applied Mathematics&Computation,2016,277:154-163.
[5]秦跃平,姜振军,张苗苗,等.综掘面粉尘运移规律模拟及实测对比[J].辽宁工程技术大学学报(自然科学版),2014(3):289-293.
[6]吴兵,于振江,周瑶,等.常村煤矿综掘面合理除尘方式选择及其应用[J].安全与环境工程,2014,21(5):98-103.
[7]姚海飞,邓志刚,李继良,等.抽出式通风风流运动及粉尘运移规律数值模拟研究[J].煤矿开采,2014(5):96-99.
[8]胡文义,陈星明,杨再高.掘进巷道抽出式通风粉尘运移规律数值模拟[J].化工矿物与加工,2016(8):58.
[9]刘荣华,王海桥,施式亮,等.压入式通风掘进工作面粉尘分布规律研究[J].煤炭学报,2002,27(3):233.
[10]王辉,蒋仲安,杜翠凤,等.综掘巷道粉尘体积分数分布的现场实测与数值模拟[J].辽宁工程技术大学学报,2011,30(3):345-348.
[11]蒋仲安,金龙哲,潘大勇,等.掘进巷道中粉尘分布规律的实验研究[J].煤炭科学技术,2001,29(3):43.
[12]杜翠凤,王辉,蒋仲安,等.长压短抽式通风综掘工作面粉尘分布规律的数值模拟[J].北京科技大学学报,2010,32(8):957-962.
[13]Cheng W,Yu H,Zhou G,et al.The diffusion and pollution mechanisms of airborne dusts in fully-mechanized excavation face at mesoscopic scale based on CFD-DEM[J].Process Safety&Environmental Protection,2016,104:240-253.
[14]王晓珍.煤巷掘进过程中粉尘浓度影响因素分析[J].中国安全生产科学技术,2011,7(4):75-79.
[15]施国华,马威,张建斌,等.综掘工作面粉尘运移规律及其控降尘技术研究[J].矿业安全与环保,2013(3):25-28.
[16]李雨成,李智,高伦.基于风流及粉尘分布规律的机掘工作面风筒布置[J].煤炭学报,2014,39(S1):130-135.
[17]侯宏涛.掘进面粉尘浓度分布规律模拟与现场实测对比[J].江西理工大学学报,2016,37(3):61-67.
[18]王维建,阮毅,翟东升,等.基于Fluent数值模拟下梯形掘进巷道抽出式通风参数的优化研究[J].兴义民族师范学院学报,2014(6):106-111.
[19]董一民,左兴福,唐自强,等.掘进工作面以抽出式为主的混合式通风降尘效果的研究[J].煤矿安全技术,1984(3):1-11.
[20]煤炭科学研究总院重庆分院掘进通风组.掘进巷道混合式通风的排尘效果[J].煤炭工程师,1991(6):1-10.
[21]煤炭科学研究总院重庆分院掘进通风组.巷道掘进混合式通风的应用方法[J].矿业安全与环保,1992(3):51-58.
[22]范韬,白若男,邱晗,等.基于时间尺度的综掘工作面涡流粉尘场扩散规律数值模拟[J].煤矿安全,2016,47(7):30-33.
[23]秦跃平,张苗苗,崔丽洁,等.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[J].北京科技大学学报,2011,33(7):790-794.
[24]代江娇,黄家海,荔军,等.掘进巷道除尘系统风筒参数的数值优化[J].煤矿安全,2016,47(2):180-183.
[25]任建峰.长压短抽通风方式中压抽参数匹配探讨[J].山西焦煤科技,1997(2):11-14.
[26]幸大学.掘进混合式通风合理抽压风筒口位置的探讨[J].矿业安全与环保,2005,32(4):25-27.
[27]牛保炉,陈颖兴,邱海江,等.古书院矿掘进工作面混合式通反除尘技术的试验研究[J].矿业安全与环保,2006,33(6):41-42.
[28]王维建,刘荣华,王鹏飞,等.不同吹吸风口位置掘进面粉尘扩散规律数值模拟研究[J].矿业工程研究,2011,26(4):24-28.
[29]聂文,马骁,程卫民,等.通风条件影响长压短抽掘进面粉尘扩散的仿真实验[J].中南大学学报(自然科学版),2015(9):3346-3353.
[30]Nie W,Wei W,Ma X,et al.The effects of ventilation parameters on the migration behaviors of head-on dusts in the heading face[J].Tunnelling&Underground Space Technology,2017,70:400-408.
[31]骆伟,刘荣华,崔海蛟,等.机掘工作面气流特性与粉尘浓度数值模拟[J].矿业工程研究,2013,28(4):18-22.
[32]J Tora o,S Torno,M Menéndez,et al.Auxiliary ventilation in mining roadways driven with roadheaders:validated CFD modelling of dust behaviour[J].Tunnelling and Underground Space Technology,2011,26(1):201-210.
[33]蒋仲安,闫鹏,陈举师,等.岩巷掘进巷道长压短抽通风系统参数优化[J].煤炭科学技术,2015,43(1):54-58.
[2]邝少丽.2016年英德市矿山工人职业健康监护结果分析[J].职业卫生与应急救援,2017,35(5):431-433.
[3]Jidong Zhao,Tong Shan.Coupled CFD DEM simulation of fluid particle interaction in geomechanics[J].Powder Technology,2013,239(17):248-258.
[4]Iqbal N,Rauh C.Coupling of discrete element model(DEM)with computational fluid mechanics(CFD):A validation study[J].Applied Mathematics&Computation,2016,277:154-163.
[5]秦跃平,姜振军,张苗苗,等.综掘面粉尘运移规律模拟及实测对比[J].辽宁工程技术大学学报(自然科学版),2014(3):289-293.
[6]吴兵,于振江,周瑶,等.常村煤矿综掘面合理除尘方式选择及其应用[J].安全与环境工程,2014,21(5):98-103.
[7]姚海飞,邓志刚,李继良,等.抽出式通风风流运动及粉尘运移规律数值模拟研究[J].煤矿开采,2014(5):96-99.
[8]胡文义,陈星明,杨再高.掘进巷道抽出式通风粉尘运移规律数值模拟[J].化工矿物与加工,2016(8):58.
[9]刘荣华,王海桥,施式亮,等.压入式通风掘进工作面粉尘分布规律研究[J].煤炭学报,2002,27(3):233.
[10]王辉,蒋仲安,杜翠凤,等.综掘巷道粉尘体积分数分布的现场实测与数值模拟[J].辽宁工程技术大学学报,2011,30(3):345-348.
[11]蒋仲安,金龙哲,潘大勇,等.掘进巷道中粉尘分布规律的实验研究[J].煤炭科学技术,2001,29(3):43.
[12]杜翠凤,王辉,蒋仲安,等.长压短抽式通风综掘工作面粉尘分布规律的数值模拟[J].北京科技大学学报,2010,32(8):957-962.
[13]Cheng W,Yu H,Zhou G,et al.The diffusion and pollution mechanisms of airborne dusts in fully-mechanized excavation face at mesoscopic scale based on CFD-DEM[J].Process Safety&Environmental Protection,2016,104:240-253.
[14]王晓珍.煤巷掘进过程中粉尘浓度影响因素分析[J].中国安全生产科学技术,2011,7(4):75-79.
[15]施国华,马威,张建斌,等.综掘工作面粉尘运移规律及其控降尘技术研究[J].矿业安全与环保,2013(3):25-28.
[16]李雨成,李智,高伦.基于风流及粉尘分布规律的机掘工作面风筒布置[J].煤炭学报,2014,39(S1):130-135.
[17]侯宏涛.掘进面粉尘浓度分布规律模拟与现场实测对比[J].江西理工大学学报,2016,37(3):61-67.
[18]王维建,阮毅,翟东升,等.基于Fluent数值模拟下梯形掘进巷道抽出式通风参数的优化研究[J].兴义民族师范学院学报,2014(6):106-111.
[19]董一民,左兴福,唐自强,等.掘进工作面以抽出式为主的混合式通风降尘效果的研究[J].煤矿安全技术,1984(3):1-11.
[20]煤炭科学研究总院重庆分院掘进通风组.掘进巷道混合式通风的排尘效果[J].煤炭工程师,1991(6):1-10.
[21]煤炭科学研究总院重庆分院掘进通风组.巷道掘进混合式通风的应用方法[J].矿业安全与环保,1992(3):51-58.
[22]范韬,白若男,邱晗,等.基于时间尺度的综掘工作面涡流粉尘场扩散规律数值模拟[J].煤矿安全,2016,47(7):30-33.
[23]秦跃平,张苗苗,崔丽洁,等.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[J].北京科技大学学报,2011,33(7):790-794.
[24]代江娇,黄家海,荔军,等.掘进巷道除尘系统风筒参数的数值优化[J].煤矿安全,2016,47(2):180-183.
[25]任建峰.长压短抽通风方式中压抽参数匹配探讨[J].山西焦煤科技,1997(2):11-14.
[26]幸大学.掘进混合式通风合理抽压风筒口位置的探讨[J].矿业安全与环保,2005,32(4):25-27.
[27]牛保炉,陈颖兴,邱海江,等.古书院矿掘进工作面混合式通反除尘技术的试验研究[J].矿业安全与环保,2006,33(6):41-42.
[28]王维建,刘荣华,王鹏飞,等.不同吹吸风口位置掘进面粉尘扩散规律数值模拟研究[J].矿业工程研究,2011,26(4):24-28.
[29]聂文,马骁,程卫民,等.通风条件影响长压短抽掘进面粉尘扩散的仿真实验[J].中南大学学报(自然科学版),2015(9):3346-3353.
[30]Nie W,Wei W,Ma X,et al.The effects of ventilation parameters on the migration behaviors of head-on dusts in the heading face[J].Tunnelling&Underground Space Technology,2017,70:400-408.
[31]骆伟,刘荣华,崔海蛟,等.机掘工作面气流特性与粉尘浓度数值模拟[J].矿业工程研究,2013,28(4):18-22.
[32]J Tora o,S Torno,M Menéndez,et al.Auxiliary ventilation in mining roadways driven with roadheaders:validated CFD modelling of dust behaviour[J].Tunnelling and Underground Space Technology,2011,26(1):201-210.
[33]蒋仲安,闫鹏,陈举师,等.岩巷掘进巷道长压短抽通风系统参数优化[J].煤炭科学技术,2015,43(1):54-58.