隧道风流粉尘双场运移规律及抑尘技术研究

1

作者 闫帅帅 李伟 《建筑技术》 2025年第5期627-630,共4页

针对重庆至黔江线隧道爆破粉尘污染严重的问题,采用CFD-DPM数学模型对隧道内风流粉尘运移规律进行了数值模拟,研制了高效抑尘材料并进行现场应用。结果表明:隧道内风速随着距离掌子面越远风速呈现指数型下降的趋势,在距离掌子面31.5 m... 针对重庆至黔江线隧道爆破粉尘污染严重的问题,采用CFD-DPM数学模型对隧道内风流粉尘运移规律进行了数值模拟,研制了高效抑尘材料并进行现场应用。结果表明:隧道内风速随着距离掌子面越远风速呈现指数型下降的趋势,在距离掌子面31.5 m处最大达1.64 m/s,呈现中部风速较低,近壁面位置风速较高的现象。在纵向面上整体上看顶部风速>下部>中部。随着时间的推移粉尘在风流的裹挟作用下逐渐向隧道口移动,在重力的作用下粉尘自动沉降,100 s时呼吸带粉尘达到最远沉降位置108.81 m,粉尘浓度达12 mg/m^(3),该部分呼吸性粉尘应进行针对性处理,降低粉尘危害。根据重庆至黔江线隧道粉尘的理化性质,特研制了高效抑尘材料。在重庆至黔江线应用后降尘效果明显,平均降尘率为76.9%,最高降尘率可达82.2%。 展开更多

关键词 隧道爆破粉尘 数值模拟 粉尘浓度运移规律

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煤矿破碎站卸煤过程粉尘运移规律研究

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作者 徐瑞军 《能源与环保》 2024年第12期95-103,共9页

露天煤矿破碎站在卸煤过程中会有大量粉尘产生,严重威胁现场工作人员的健康,因此,降尘一直是现场工作的重点。为控制粉尘逸散,改善工作环境,需研究卸煤过程中产生粉尘的运移规律。以西湾露天煤矿破碎站为研究背景,基于k-ε模型对露天煤... 露天煤矿破碎站在卸煤过程中会有大量粉尘产生,严重威胁现场工作人员的健康,因此,降尘一直是现场工作的重点。为控制粉尘逸散,改善工作环境,需研究卸煤过程中产生粉尘的运移规律。以西湾露天煤矿破碎站为研究背景,基于k-ε模型对露天煤矿破碎站粉尘的运移规律进行三维数值模拟研究。研究结果表明,卸煤过程中粉尘会运移至除尘棚内部上方空间聚集从而产生涡流,并且除尘棚内部的粉尘浓度在整个卸煤过程中会处于较高水平,最终,除尘棚内部粉尘经由卸煤车与除尘棚的空隙处扩散至外部空间,因此建议增加负压吸风或者喷雾降尘措施。研究对露天煤矿卸煤过程降尘工作具有一定指导意义。 展开更多

关键词 煤矿破碎站 数值模拟 k-ε湍流模型 粉尘运移规律

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露天矿爆破扬尘规律及水炮泥配比优化 被引量：10

3

作者 葛少成 黄志辉 +2 位作者 荆德吉 陈曦 韩方伟 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第3期225-231,共7页

为简单有效解决露天矿台阶爆破产生的粉尘污染问题,解决目前大多数露天矿台阶爆破水炮泥使用效率不够理想的现状,研究爆破扬尘机理和水炮泥-固体炮泥最佳配比.以抚顺露天矿台阶爆破为工程背景,运用气固两相流及爆炸力学理论,采用Fluent... 为简单有效解决露天矿台阶爆破产生的粉尘污染问题,解决目前大多数露天矿台阶爆破水炮泥使用效率不够理想的现状,研究爆破扬尘机理和水炮泥-固体炮泥最佳配比.以抚顺露天矿台阶爆破为工程背景,运用气固两相流及爆炸力学理论,采用Fluent软件数值模拟与现场测试相结合的方法,实现对爆破扬尘污染的实时模拟.研究结果表明:冲击运动阶段及蘑菇云形成阶段,爆生气体急速膨胀,大量的粉尘在爆破冲击动能的作用下,冲入开放的大气空间,随后扩散阶段,粉尘在无风条件下运移速度很低.粒径60~100μm的粉尘沉降缓慢,粒径在40μm以下粉尘由于受风流扰动强烈,自然沉降困难.推导出水炮泥-固体炮泥配比公式,既满足爆破效果的要求,又达到良好的降尘效果. 展开更多

关键词 爆破粉尘 粉尘运移规律 水炮泥 固体炮泥 配比

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皮带运输巷粉尘运移规律实验研究 被引量：9

4

作者 魏德宁 荆德吉 +1 位作者 齐庆杰 马明星 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第6期503-508,共6页

为探究皮带运输巷内粉尘粒子运移规律,以豹子沟矿转载点和皮带运输机的运输巷为研究对象,采用CFD数值模拟方法对运输巷内的气流场和粉尘粒子的分布情况进行研究,通过相似实验研究巷道风速条件、皮带机运输速度和煤料含水质量分数等因素... 为探究皮带运输巷内粉尘粒子运移规律,以豹子沟矿转载点和皮带运输机的运输巷为研究对象,采用CFD数值模拟方法对运输巷内的气流场和粉尘粒子的分布情况进行研究,通过相似实验研究巷道风速条件、皮带机运输速度和煤料含水质量分数等因素对皮带运输巷粉尘污染情况的影响.研究结果表明:风洞装置内风速增加,风洞装置内的粉尘质量浓度先减小后增加,当风速为1.5 m/s时粉尘质量浓度最小;巷道内粉尘质量浓度随煤样含水质量分数的增加而减小,当含水质量分数大于4%时,粉尘质量浓度显著降低;数值模拟表明:粉尘在巷道中的运移速度不同,巷道中运移速度最快的粉尘粒子集中分布在皮带机与巷道侧壁中间区域. 展开更多

关键词 运输巷 相似实验 粉尘 数值模拟 运移规律

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湿式振弦除尘风机在综掘工作面的应用 被引量：4

5

作者 马胜利 张凯铭 +1 位作者 张恒 张强 《煤炭工程》 北大核心 2020年第12期80-84,共5页

以陕西省铜川市玉华煤矿2410综掘工作面为研究对象,通过现场测量与模拟仿真,研究了单一压入式与压、抽(用湿式振弦除尘风机(简称除尘风机))组合式两种通风方式下风流场和粉尘场的分布规律和不同工况下(压风口距迎头面距离变化)对除尘效... 以陕西省铜川市玉华煤矿2410综掘工作面为研究对象,通过现场测量与模拟仿真,研究了单一压入式与压、抽(用湿式振弦除尘风机(简称除尘风机))组合式两种通风方式下风流场和粉尘场的分布规律和不同工况下(压风口距迎头面距离变化)对除尘效果的影响。依据现场数据建立了综掘面三维几何模型,应用Fluent软件对其不同工况下风流场和粉尘场进行仿真分析,并对比实测数据进行了验证。仿真与实测结果均表明,采用压、抽(用除尘风机)组合式通风方式,由于湿式振弦除尘风机良好的除尘效果,使得迎头面及巷道粉尘浓度显著降低,相较于单一压入式通风方式粉尘浓度降低了60%以上。文中还研究了压、抽(用除尘风机)组合式通风中压风口距迎头面距离的合理区间值。 展开更多

关键词 综掘工作面 湿式振弦除尘风机 粉尘运移规律 单一压入式通风 压、抽组合式通风

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矿井粉尘职业健康防护技术2013—2023年研究进展 被引量：20

6

作者 周福宝 袁亮 +5 位作者 程卫民 李世航 江丙友 郑丽娜 王刚 陈建武 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期5-15,共11页

为推进矿井粉尘职业健康防护科技进步,介绍2013—2023年矿井粉尘职业健康防护技术研究进展,全面总结矿井粉尘产生及运移规律、矿井粉尘监测预警技术、采掘转运等环节粉尘防治技术和个体呼吸防护技术等矿井粉尘职业健康防护先进技术研究... 为推进矿井粉尘职业健康防护科技进步,介绍2013—2023年矿井粉尘职业健康防护技术研究进展,全面总结矿井粉尘产生及运移规律、矿井粉尘监测预警技术、采掘转运等环节粉尘防治技术和个体呼吸防护技术等矿井粉尘职业健康防护先进技术研究进展,提出我国矿井粉尘职业健康防护技术研究展望,形成以“动态追踪-精准监测-源头治理-呼吸防护”为核心理念的矿井粉尘职业健康防护工程科学体系。研究结果可为我国矿井粉尘职业健康防护技术迈向领域先进水平奠定理论和技术基础。 展开更多

关键词 矿井粉尘 粉尘治理 运移规律 监测预警 职业健康

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胶带运输巷道粉尘分布规律及其控制 被引量：7

7

作者 刘威 支学艺 +1 位作者 袁明昌 陈祖云 《有色金属科学与工程》 CAS 2020年第6期107-113,共7页

通过对245胶带运输巷道内粉尘浓度的现场测定与分析,发现转载点和落矿点的粉尘浓度严重超标。为此,建立井下运输巷道的物理模型,采用Fluent软件对胶带运输巷道粉尘运动进行数值模拟研究,确定了巷道内粉尘运移规律。结果表明:当平均风速... 通过对245胶带运输巷道内粉尘浓度的现场测定与分析,发现转载点和落矿点的粉尘浓度严重超标。为此,建立井下运输巷道的物理模型,采用Fluent软件对胶带运输巷道粉尘运动进行数值模拟研究,确定了巷道内粉尘运移规律。结果表明:当平均风速为3 m/s时,巷道内粉尘浓度最低;巷道内粉尘浓度大小与胶带运行速度成正比。根据数值模拟的结果,结合某大型金属矿山的实际情况,制定了一套适用于胶带运输巷道的降尘措施。该措施实施后,胶带运输巷道内粉尘浓度最大的落矿点处由60.5 mg/m^3降低到9.5 mg/m^3,降尘效果显著,巷道内作业环境得到较大改善。 展开更多

关键词 胶带运输巷道 粉尘运移规律 数值模拟 降尘措施

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综掘工作面粉尘运移规律分析及防尘技术研究 被引量：2

8

作者 张晨雨 《山西化工》 CAS 2023年第11期154-156,共3页

针对晋能控股装备制造集团某矿10-430B1巷综掘工作面存在粉尘浓度大,工作环境恶劣,安全隐患大的问题,通过进行数值模拟并进行现场实测来分析了该工作面粉尘运移规律,得出回风侧区域是掘进工作面粉尘主要聚集地,特别是距掘进工作面4~6 m... 针对晋能控股装备制造集团某矿10-430B1巷综掘工作面存在粉尘浓度大,工作环境恶劣,安全隐患大的问题,通过进行数值模拟并进行现场实测来分析了该工作面粉尘运移规律,得出回风侧区域是掘进工作面粉尘主要聚集地,特别是距掘进工作面4~6 m处粉尘浓度达到了最高,对此,提出了多级防尘措施相结合的防尘策略,通过进行产尘源治理,粉尘运移过程治理以及进行粉尘个体防护后,经监测发现在距工作面20 m范围内粉尘浓度都低于了120 mg/m^(3),降尘效率达到了80%以上,取得了显著的降尘效果,更好的保障了综掘工作面的安全高效作业。 展开更多

关键词 综掘工作面 粉尘 运移规律 防尘技术 效果

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综采面风流参数对单-双尘源耦合粉尘运移规律影响及治理技术研究 被引量：6

9

作者 焦婉莹 袁地镜 +1 位作者 韩东洋 莫金明 《煤矿机械》 2023年第5期41-44,共4页

综采工作面一直以来都是煤矿粉尘污染的重灾区。为解决综采面粉尘污染问题,通过建立高度仿真综采面三维模型,利用Fluent软件模拟分析了不同风速条件下综采面单一尘源及单-双尘源耦合条件下各尘源点扩散粉尘分布规律。通过对比分析模拟结... 综采工作面一直以来都是煤矿粉尘污染的重灾区。为解决综采面粉尘污染问题,通过建立高度仿真综采面三维模型,利用Fluent软件模拟分析了不同风速条件下综采面单一尘源及单-双尘源耦合条件下各尘源点扩散粉尘分布规律。通过对比分析模拟结果,获取综采面最优排尘风速,并以此为依据提出相应的综采面控除尘措施。研究成果可指导矿井前期通风布局设计及开采过程中综采、综放面粉尘治理,对创建安全绿色矿井具有重要意义。 展开更多

关键词 综采面 风流参数 粉尘 单-双尘源 运移分布规律 排尘风速

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半封闭水雾降尘过程中粉尘运移规律的研究 被引量：2

10

作者 胡伟 司俊鸿 +2 位作者 邵意添 侯佳音 李潭 《华北科技学院学报》 2021年第5期26-32,共7页

针对井下皮带转载破碎点空间较小、粉尘浓度大的特点,提出了半封闭式水雾防降尘技术,利用Fluent数值模拟方法,分析半封闭空间内的粉尘运移规律,并在柴家沟42222工作面对井下皮带转载点进行了现场应用,结果表明:半封闭空间内的粉尘运移... 针对井下皮带转载破碎点空间较小、粉尘浓度大的特点,提出了半封闭式水雾防降尘技术,利用Fluent数值模拟方法,分析半封闭空间内的粉尘运移规律,并在柴家沟42222工作面对井下皮带转载点进行了现场应用,结果表明:半封闭空间内的粉尘运移轨迹主要集中在中下部,粉尘在装置漏风口处形成涡流,受涡流效应影响大部分漂浮粉尘被捕捉在装置内部,有效的减少了转载机附近粉尘浓度;在下方皮带和装置的缝隙处,受重力作用和粉尘运移规律的影响会出现粉尘大量沉降现象。本文提出改进措施是:在装置的漏风口处加装向内水雾喷头,防止粉尘向外扩散,同时浸润装置内壁,使粉尘贴附在内壁,提高装置的降尘效率。 展开更多

关键词 水雾防尘 Fluent模拟 粉尘运移规律 转载点粉尘 半封闭空间

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井下气固两相流皮带巷粉尘逸散规律研究 被引量：1

11

作者 王燕杰 《煤炭与化工》 CAS 2021年第4期108-111,共4页

随着煤矿建设和生产规模的逐步增加,煤矿产生的粉尘量不断增加,严重影响了工人的健康和安全。本文采用COMSOL Multiphysics进行三维数值模拟,分析了粉尘扩散过程及影响粉尘浓度分布的相关因素,对气流参数、皮带运行状态和输煤量变化对粉... 随着煤矿建设和生产规模的逐步增加,煤矿产生的粉尘量不断增加,严重影响了工人的健康和安全。本文采用COMSOL Multiphysics进行三维数值模拟,分析了粉尘扩散过程及影响粉尘浓度分布的相关因素,对气流参数、皮带运行状态和输煤量变化对粉尘,运移和扩散规律影响的数值模拟进行研究。结果表明,粉尘扩散速度和范围受风速及风流粘度影响较大,风速变大或粘度减小都会导致粉尘污染加剧。 展开更多

关键词 粉尘 输煤皮带巷 运移分布规律 风力扬尘 数值模拟

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施工场地扬尘排放运移特征研究 被引量：4

12

作者 单晓宇 任高峰 《工业安全与环保》 2019年第10期56-61,共6页

施工场地内粉尘的运移规律对研究颗粒污染和净化等有很大作用,为有效解决施工中产生的粉尘污染问题,探究粉尘飘散规律,以某工程扬尘状况为研究对象,利用Fluent软件,运用欧拉-拉格朗日气-尘颗粒两相流动数学模型,模拟不同粒径粉尘在不同... 施工场地内粉尘的运移规律对研究颗粒污染和净化等有很大作用,为有效解决施工中产生的粉尘污染问题,探究粉尘飘散规律,以某工程扬尘状况为研究对象,利用Fluent软件,运用欧拉-拉格朗日气-尘颗粒两相流动数学模型,模拟不同粒径粉尘在不同风速下受工地有无围挡阻隔的飘散效应。研究结果表明:无围挡作用时风速由1.6 m/s增大至6.7 m/s时,扬尘浓度显著提高;有围挡作用时形成较大负压,对后方粉尘扩散有抑制作用;围挡距离尘源扩大到10 m时,抑制作用最明显,且风速达到6.7 m/s以上时可以减弱扬尘向围挡后上方的扩散作用;所得结论为粉尘防治和相关人员的保护提供科学对策,现场应用效果较好。 展开更多

关键词 粉尘粒径分布 Fluent软件 离散型模型 数值模拟 运移规律

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某矿综掘工作面粉尘运移规律的数值模拟分析

13

作者 徐凯 《山东煤炭科技》 2015年第8期66-68,共3页

以某矿综掘工作面为研究背景,通过Fluent软件中的DPM模型对综掘巷道进行模拟分析,得出在涡旋流动、回风流、采场进风方向上粉尘运移规律,粉尘在距工作面5 m浓度最大,随着距离的变化,粉尘浓度在新鲜风流的作用下,粉尘浓度不断降低;在25 ... 以某矿综掘工作面为研究背景,通过Fluent软件中的DPM模型对综掘巷道进行模拟分析,得出在涡旋流动、回风流、采场进风方向上粉尘运移规律,粉尘在距工作面5 m浓度最大,随着距离的变化,粉尘浓度在新鲜风流的作用下,粉尘浓度不断降低;在25 m处由于铲车通过引起的外部环境改变导致粉尘浓度增加;在60 m处粉尘浓度降到最低,逐渐趋于平衡。 展开更多

关键词 数值模拟 综掘工作面 粉尘运移规律

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基于运输扬尘逸散规律的车载喷雾效果探析

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作者 田冬梅 马欣悦 +1 位作者 姚建 贾畅畅 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2024年第7期213-220,共8页

为改善露天铁矿运输环节产生的高浓度扬尘问题,采用理论分析与数值模拟等方法相结合,通过模拟不同车速下扬尘逸散规律并设计车载喷雾降尘系统,探析其雾化效果。研究结果表明:车速为10 km/h时,扬尘会以低风流强度、低运行速度向卡车后上... 为改善露天铁矿运输环节产生的高浓度扬尘问题,采用理论分析与数值模拟等方法相结合,通过模拟不同车速下扬尘逸散规律并设计车载喷雾降尘系统,探析其雾化效果。研究结果表明:车速为10 km/h时,扬尘会以低风流强度、低运行速度向卡车后上方运动,轮胎与地面摩擦处为运输环节中最大粉尘浓度产尘点,粉尘质量浓度为985 mg/m3;车速增大至30 km/h,扬尘在卡车周身由内向外大范围逸散,逸散范围可达5 m,粉尘质量浓度增加至1400 mg/m^(3),呼吸带粉尘质量浓度最高达224 mg/m^(3),车尾扬尘高度为1.5 m,相较于低车速,车速越高,扬尘逸散的越快;基于运输扬尘逸散规律,对不同喷雾参数的雾化效果进行模拟分析,证实了中压喷嘴在喷雾压力为3 MPa、雾化角为60°、喷嘴直径为1.0 mm时,雾化效果最佳,雾滴粒径为7.42μm,可同时保证全尘和呼吸带粉尘的捕捉。 展开更多

关键词 运输扬尘 逸散规律 粉尘浓度 雾滴粒径 车载喷雾降尘系统

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北露天煤矿卡车路面运输粉尘运移规律模拟研究 被引量：3

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作者 刘敬玉 刘志华 +3 位作者 石践 李忠飞 刘树栋 包华民 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2023年第8期139-146,共8页

卡车道路运输作业时产生的粉尘是露天煤矿最大的粉尘源之一,粉尘严重损害人体健康,影响能见度,对煤矿运输构成重大安全隐患。以霍林河北露天煤矿卡车路面运输作业为研究背景,采用FLUENT 19.2软件建立卡车三维流场模型,分别分析车型、车... 卡车道路运输作业时产生的粉尘是露天煤矿最大的粉尘源之一,粉尘严重损害人体健康,影响能见度,对煤矿运输构成重大安全隐患。以霍林河北露天煤矿卡车路面运输作业为研究背景,采用FLUENT 19.2软件建立卡车三维流场模型,分别分析车型、车速、风速及路面含水率对路面粉尘运移规律的影响。研究结果表明:卡车运动对外流场扰动较大,靠近车尾与轮胎两侧气流相对紊乱,车后方扰动强度大于车前方;司机呼吸区域粉尘浓度较低,前后轮之间及车身后方粉尘浓度较高;在逆风行驶时,车速增加对粉尘速度提升影响较为显著,向后运移速度越快且距离越远,车轮两侧以及车后方区域粉尘浓度越高,车头截面位置粉尘浓度呈先增加后下降趋势;风速较小时,车轮附近粉尘浓度最大,随着风速增大,粉尘集中分布在车尾及车尾后方,总体呈现“递增—饱和—递减—稳定”趋势;保持卡车路面喷水量为0.15 L/m^(2),即路面土壤含水率为4.1%时,路面粉尘控制效果最佳。研究结果可为实现露天煤矿卡车路面运输粉尘有效控制提供理论依据。 展开更多

关键词 露天煤矿 卡车运输 数值模拟 运移规律 粉尘浓度

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