基于风幕技术的综掘面粉尘防治研究

论文摘要

为了解决综掘面粉尘浓度严重超标,特别是呼吸性粉尘浓度超标严重的问题,本文以风幕理论为基础,采用实验测试、理论分析和数值模拟相结合的方法,研究并验证了辽宁工程技术大学自行设计的风幕集尘除尘系统的可行性。本文通过对综掘面粉尘产尘机理及风幕控尘原理的分析,介绍了风幕集尘除尘系统的工作原理及设计原则。通过实验室试验及地面工业试验验证了风幕集尘除尘系统的风幕形成效果。通过对风幕集尘除尘系统风流流场的分析及用Fluent软件进行的数值模拟,直观的获得了此系统风流流场特征。进一步验证了风幕集尘除尘系统的合理性和实用性,为其在今后的实际应用奠定了一定的理论基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 论文研究目的和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 综掘面除尘的国内外研究现状
• 1.2.2 空气幕的国内外研究现状
• 1.3 本文研究内容和研究方法
• 2 风幕控尘技术的理论基础
• 2.1 综掘面粉尘产生机理及煤尘的危害性
• 2.1.1 综掘工作面产尘机理分析
• 2.1.2 煤尘危害性
• 2.2 风幕控尘原理
• 2.3 风幕集尘控尘装置及其设计原则
• 2.3.1 风幕集尘控尘装置及结构特点
• 2.3.2 风幕射流装置的设计原则
• 3 综掘面风幕集尘除尘系统的试验研究
• 3.1 综掘面风幕集尘除尘系统的实验室试验
• 3.1.1 试验目的与内容
• 3.1.2 试验系统的结构与设备
• 3.1.3 试验系统的测试
• 3.1.3.1 测试方法
• 3.1.3.2 测试步骤
• 3.1.4 试验测试结果及分析
• 3.2 风幕集尘除尘装置的地面安装试验
• 3.2.1 地面安装试验装置
• 3.2.2 地面安装试验测试
• 3.2.3 地面安装试验测试结果及分析
• 4 风幕集尘除尘系统流场分析及数值模拟
• 4.1 风幕集尘除尘系统的流场分析
• 4.1.1 风流流场分析
• 4.1.2 巷道内风流流量间的关系
• 4.2 风幕集尘除尘系统模拟的数学模型
• 4.2.1 模拟的基本假设和简化
• 4.2.2 数学模型的建立
• 4.2.3 FLUENT 软件模拟
• 4.2.3.1 数值模拟条件
• 4.2.3.2 模拟结果与分析
• 4.2.3.3 数值模拟结论
• 5 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间已发表的学术论文及科研成果