综掘面抽风口调控下的旋流风幕降尘优化

作者：龚晓燕; 张浩; 陈龙; 费颖豪; 王天舒; 牛虎明

来源：中国安全科学学报, 2023, 33(06): 56-63.

DOI：10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.06.1458

• 综掘面
• 抽风口
• 风流调控
• 旋流风幕
• 粉尘场
• 双目标优化

为提高煤矿综掘面粉尘防治技术水平，通过旋流风幕与抽风口的协同作用优化风流减少粉尘聚集，改善工作面通风环境。将附壁风筒和自主研制的风流调控装置相结合，设计混合式通风下的旋流风幕与抽风口风流调控系统。首先，利用数值模拟方法，分析附壁风筒条缝宽度、轴径风量比和抽风口口径、偏转角度单参数变化对粉尘运移分布的影响；其次，采用粒子群优化算法(PSO),求解得到司机及行人位置粉尘双目标优化的最优调控方案；最后，分别通过数值模拟和搭建的调控降尘试验平台测试验证最优方案优化效果。结果表明：调控后司机位置粉尘质量浓度降低41.5%;回风侧行人呼吸带平均粉尘质量浓度降低64.2%,物理试验与数值模拟的降尘优化效果基本一致，验证了旋流风幕与抽风口综合降尘方法的有效性。

• 单位
  陕西陕煤陕北矿业有限公司; 西安科技大学