井巷運輸中活塞風動力效應及其對礦井通風的影響.pdf

1、穩(wěn)定的礦井通風系統(tǒng)是礦山正常安全生產(chǎn)的基本保障。對于地下礦井來說，通風系統(tǒng)是一個相對封閉的系統(tǒng)，通向地面的出口有限，因此礦井通風系統(tǒng)的穩(wěn)定對于礦山生產(chǎn)十分重要。當運輸設備在巷道內運行時，巷道內原本流動的氣流會由于風流斷面的突然縮小而改變風向，受到壓縮的氣流不能像開放空間那樣向周圍擴散，設備前方的氣流會隨運輸工具向前方流動，產(chǎn)生活塞風和巷道內的瞬變壓力，造成巷道內風流脈動，影響礦井通風系統(tǒng)的穩(wěn)定。因此對于運輸工具在巷道內運行時所產(chǎn)生的活塞

2、風和巷道內風流變化規(guī)律進行研究，對于整個礦井通風系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有重要意義。其研究結論為：
　?。?）利用流體力學基本理論和方程，對于礦井活塞風的形成機理進行了闡述，建立活塞風的計算模型，并運用該模型分別對于活塞風的影響因素進行研究，初步得出各影響因素對于活塞風的影響變化規(guī)律和影響作用程度；對于活塞風風速影響程度由高到低依次為車速V、巷寬（阻塞比）B、車長L；
　　（2）根據(jù)空氣動力學的相關方程和假設，分別建立起運輸平巷內的活

3、塞風物理數(shù)學模型和立井內的物理數(shù)學模型，運輸工具分別為電機車牽引的礦車和罐籠，并選用了相應的網(wǎng)格劃分方法、離散方程模型和求解方法；
　　（3）通過上述建立的活塞風物理數(shù)學模型，運用FLUENT軟件分別對這兩個活塞風模型進行數(shù)值模擬，得到隨車長的增加，巷道最大壓力和速度在不斷增大，并擬合得到巷道最大壓力和速度與車長間的關系方程。通過改變模擬實驗的入口風速、巷道阻塞比和運行速度，得到上述影響因素變量越大，巷道內活塞風動力效應越明顯。通

4、過模擬得到的速度場和壓力場可知，其巷道內風速、活塞風附加阻力和動力效應消耗功率在隨之增大，呈正比關系；
　?。?）利用FLUENT數(shù)值模擬得到了Y型平巷和立井內壓力場、速度場和速度矢量分布。不斷改變初始條件，得到隨相對速度增大，Y型平巷和立井內最大壓差和風速也在增大，巷內活塞風動力效應更加顯著。在活塞風的確定、巷道主要相關污染物分布等方面，去合理、有效地利用活塞風，才能較大地降低機械通風的負荷和對通風系統(tǒng)的影響，取得較顯著的經(jīng)濟效