高壓二次旋轉(zhuǎn)水氣射流風機治理上隅角瓦斯技術(shù)研究.pdf

1、目前，國內(nèi)采煤工作面上隅角瓦斯積聚超限問題還比較普遍，嚴重威脅煤礦安全生產(chǎn)。本文著眼于目前治理上隅角瓦斯技術(shù)中存在的不足之處，研制出高壓二次旋轉(zhuǎn)水射流風機，并對二次旋轉(zhuǎn)水氣射流風機驅(qū)散上隅角積聚的瓦斯氣體進行實驗研究，其特點是無火源、作用范圍廣。 本文研究的主要內(nèi)容有對二次旋轉(zhuǎn)水氣射流風機驅(qū)散積聚的爆炸氣體關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)優(yōu)化實驗，包括對不同噴嘴類型、不同喉嘴距、不同喉管及擴散管尺寸、不同水壓對風量、風壓、作用范圍等通風參數(shù)的影響進

2、行系統(tǒng)研究；對二次旋轉(zhuǎn)水氣射流風機作用于上隅角流場進行數(shù)值模擬研究；研制作用范圍更廣、耗水量更小、吸風量更大、驅(qū)散爆炸性氣體效果更好的二次旋轉(zhuǎn)水氣射流風機，并在采煤面上隅角(危險源)驅(qū)散積聚的爆炸性氣體治理中進行工業(yè)性實驗研究。 本文研究的實驗研究方法主要有實驗室實驗研究、數(shù)值模擬實驗研究和現(xiàn)場工業(yè)性實驗研究。實驗室實驗研究包括對多種旋轉(zhuǎn)形式、不同結(jié)構(gòu)尺寸噴嘴的實驗及不同喉管長度文氏管模型的制作、實驗系統(tǒng)的建立、實驗數(shù)據(jù)的測定分

3、析等；實驗效果理論分析研究是指針對實驗室實驗所測得的實驗數(shù)據(jù)進行科學的計算處理，并采用正交實驗的方法，選擇最佳的實驗方案，并確定高壓水氣射流風機最優(yōu)結(jié)構(gòu)尺寸；風機出口風流流場分布的測定結(jié)果表明旋轉(zhuǎn)射流具有更大的作用范圍和更強的摻混能力。數(shù)值模擬實驗主要是對高壓二次旋轉(zhuǎn)水氣射流風機驅(qū)散上隅角積聚瓦斯效果進行模擬計算，模擬計算結(jié)果表明，高壓水射流風機顯著改變了上隅角流場的分布，有效地減小了上隅角渦流區(qū)域，驅(qū)散了上隅角積聚的瓦斯，提高了煤礦生