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快掘面风流动态调控参数与压抽比对粉尘运移的影响及降尘分析
1
作者
龚晓燕
李相斌
+5 位作者
陈龙
裴晓泽
付浩然
王天舒
张红兵
薛河
《金属矿山》
CAS
北大核心
2024年第1期124-131,共8页
随着矿山快掘设备的逐渐引进,快掘面粉尘污染问题愈加严重。为有效减少快掘面生产过程中的粉尘污染,设计出风流动态调控降尘净化系统,通过调节风流的状态并设计了不同工况下的风流调控方案,以降低司机处粉尘浓度与粉尘的扩散距离。以陕...
随着矿山快掘设备的逐渐引进,快掘面粉尘污染问题愈加严重。为有效减少快掘面生产过程中的粉尘污染,设计出风流动态调控降尘净化系统,通过调节风流的状态并设计了不同工况下的风流调控方案,以降低司机处粉尘浓度与粉尘的扩散距离。以陕西某矿快掘面为例,建立了风流—粉尘耦合场有限元模型,并对模型进行了井下验证;分析了风流动态调控降尘净化系统中出风口偏角、出风口缩放口径、出风口距端头距离及风量压抽比4个参数对风流与粉尘场的影响规律;设计正交试验分析了各参数与司机处粉尘浓度与粉尘扩散距离之间的关联性,确定了最佳调控净化方案。结果表明:各参数对司机处粉尘浓度与粉尘扩散距离影响程度的显著性排序由大到小依次为风量压抽比、出风口偏角、出风口距端头距离、出风口缩放口径。确定的最佳调控净化方案为出风口距离端头10 m、出风口偏角20°、出风口缩放口径1.0 m及风量压抽比1。设计搭建试验平台进行了准确性及净化效果测试验证,模拟值与试验值的平均误差小于8.91%,净化后司机处粉尘浓度由327.22 mg/m^(3)降低至156.47 mg/m^(3),降低了52.18%,粉尘扩散距离由39.74 m缩短至25.91 m,缩短了34.80%,有效改善了快掘面的空气环境。
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关键词
矿井通风
快掘面
空气净化
风流动态调控
数值模拟
气固两相流
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职称材料
快掘面抽风口集尘参数变化下粉尘场优化模型研究
2
作者
龚晓燕
翟项华
+4 位作者
陈龙
孙海鑫
付浩然
张红兵
康哲
《中国安全生产科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期90-96,共7页
为了解决长压短抽通风方式下传统抽风口集尘效果不适应掘进速度快、产尘量大的工作面集尘需求等问题,提出设计抽风筒集尘口装置及系统布局,以降低快掘面高粉尘危害和污染等隐患。利用Fluent建立集尘系统的粉尘场有限元模型,分析单集尘...
为了解决长压短抽通风方式下传统抽风口集尘效果不适应掘进速度快、产尘量大的工作面集尘需求等问题,提出设计抽风筒集尘口装置及系统布局,以降低快掘面高粉尘危害和污染等隐患。利用Fluent建立集尘系统的粉尘场有限元模型,分析单集尘参数对粉尘场影响并确定参数取值范围,设计二次回归正交试验,建立司机和人行道呼吸带粉尘质量浓度双目标优化模型,采用NSGA-Ⅱ算法求解模型。以陕西某矿快掘面为研究对象,求解得到该集尘布局下最佳集尘参数方案。搭建集尘系统试验平台来测试最佳集尘参数方案,研究结果表明:试验测试值和预测值误差小于8%,优化后的司机处粉尘质量浓度和人行道呼吸带平均粉尘质量浓度分别降低79.3%,58.7%,证明优化模型准确且有效。研究结果可为实现快掘面空气净化目标提供参考。
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关键词
快掘面
集尘口
二次回归正交
双目标优化模型
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职称材料
题名
快掘面风流动态调控参数与压抽比对粉尘运移的影响及降尘分析
1
作者
龚晓燕
李相斌
陈龙
裴晓泽
付浩然
王天舒
张红兵
薛河
机构
西安科技大学机械工程学院
出处
《金属矿山》
CAS
北大核心
2024年第1期124-131,共8页
基金
国家自然科学基金面上项目(编号:52374226)
联合基金项目—企业—陕煤联合基金项目(编号:2021JLM-01)。
文摘
随着矿山快掘设备的逐渐引进,快掘面粉尘污染问题愈加严重。为有效减少快掘面生产过程中的粉尘污染,设计出风流动态调控降尘净化系统,通过调节风流的状态并设计了不同工况下的风流调控方案,以降低司机处粉尘浓度与粉尘的扩散距离。以陕西某矿快掘面为例,建立了风流—粉尘耦合场有限元模型,并对模型进行了井下验证;分析了风流动态调控降尘净化系统中出风口偏角、出风口缩放口径、出风口距端头距离及风量压抽比4个参数对风流与粉尘场的影响规律;设计正交试验分析了各参数与司机处粉尘浓度与粉尘扩散距离之间的关联性,确定了最佳调控净化方案。结果表明:各参数对司机处粉尘浓度与粉尘扩散距离影响程度的显著性排序由大到小依次为风量压抽比、出风口偏角、出风口距端头距离、出风口缩放口径。确定的最佳调控净化方案为出风口距离端头10 m、出风口偏角20°、出风口缩放口径1.0 m及风量压抽比1。设计搭建试验平台进行了准确性及净化效果测试验证,模拟值与试验值的平均误差小于8.91%,净化后司机处粉尘浓度由327.22 mg/m^(3)降低至156.47 mg/m^(3),降低了52.18%,粉尘扩散距离由39.74 m缩短至25.91 m,缩短了34.80%,有效改善了快掘面的空气环境。
关键词
矿井通风
快掘面
空气净化
风流动态调控
数值模拟
气固两相流
Keywords
mine ventilation
fast excavation face
air purification
dynamic regulation of air flow
numerical simulation
gas-solid two-phase flow
分类号
TD72 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
快掘面抽风口集尘参数变化下粉尘场优化模型研究
2
作者
龚晓燕
翟项华
陈龙
孙海鑫
付浩然
张红兵
康哲
机构
西安科技大学机械工程学院
出处
《中国安全生产科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期90-96,共7页
基金
国家自然科学基金项目(52374226)
陕西省自然科学基础研究计划-企业陕煤联合基金项目(2021JLM-01)。
文摘
为了解决长压短抽通风方式下传统抽风口集尘效果不适应掘进速度快、产尘量大的工作面集尘需求等问题,提出设计抽风筒集尘口装置及系统布局,以降低快掘面高粉尘危害和污染等隐患。利用Fluent建立集尘系统的粉尘场有限元模型,分析单集尘参数对粉尘场影响并确定参数取值范围,设计二次回归正交试验,建立司机和人行道呼吸带粉尘质量浓度双目标优化模型,采用NSGA-Ⅱ算法求解模型。以陕西某矿快掘面为研究对象,求解得到该集尘布局下最佳集尘参数方案。搭建集尘系统试验平台来测试最佳集尘参数方案,研究结果表明:试验测试值和预测值误差小于8%,优化后的司机处粉尘质量浓度和人行道呼吸带平均粉尘质量浓度分别降低79.3%,58.7%,证明优化模型准确且有效。研究结果可为实现快掘面空气净化目标提供参考。
关键词
快掘面
集尘口
二次回归正交
双目标优化模型
Keywords
fast-tunneling face
dust collecting port
quadratic regression orthogonal
dual-objective optimization model
分类号
X936 [环境科学与工程—安全科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
快掘面风流动态调控参数与压抽比对粉尘运移的影响及降尘分析
龚晓燕
李相斌
陈龙
裴晓泽
付浩然
王天舒
张红兵
薛河
《金属矿山》
CAS
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
快掘面抽风口集尘参数变化下粉尘场优化模型研究
龚晓燕
翟项华
陈龙
孙海鑫
付浩然
张红兵
康哲
《中国安全生产科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
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