深熱礦井獨頭巷道內空氣溫度數(shù)值模擬研究.pdf

1、隨著礦井開采深度的增加和采礦機械化程度的提高，礦井熱害問題日趨嚴重。井下高溫環(huán)境，不僅危害井下工作人員的身心健康，降低勞動生產(chǎn)效率，同時對礦井生產(chǎn)安全也造成了很大的威脅。因此，深入研究深井熱害問題已成為礦山開采的一項技術發(fā)展重點。為解決深熱礦井獨頭巷道高溫問題，提出雙層風筒通風的隔熱方法，對深熱礦井獨頭巷道內空氣溫度分布進行研究。
　　參考前人對獨頭巷道高溫治理的研究成果，結合傳熱學、流體力學和礦井通風學等相關學科理論，在闡述礦井

2、主要熱源及分析雙層風筒隔熱原理的基礎上，對獨頭巷道內風流熱交換過程進行分析。根據(jù)獨頭巷道內流場特性及三大守恒定律，建立獨頭巷道數(shù)學模型，并運用有限元分析法從理論上進行求解。從獨頭巷道高溫問題的實際情況出發(fā)，利用ANSYS軟件建立獨頭巷道流場的幾何模型，對不同入口風速和不同入口風溫條件下獨頭巷道內空氣溫度分布進行模擬研究。并對普通風筒和雙層風筒在獨頭巷道內的應用效果進行現(xiàn)場試驗。
　　研究結果表明：獨頭巷道壓入式局部通風時，風筒出口

3、射流屬于有限貼壁射流，入口風速v=10 m/s是風筒出口射流能否到達工作面的臨界值；當其它條件相同時，在一定范圍內，隨著入口風速的增大，獨頭巷道內空氣溫度會降低，隨著入口風溫的升高，獨頭巷道內低溫區(qū)面積會越來越小，巷道同一高度的空氣溫度會有所升高；雙層風筒隔熱效果比普通風筒隔熱效果好，原因在于雙層風筒空氣層內的空氣導熱系數(shù)低于風筒材料的導熱系數(shù)，處于靜止狀態(tài)的空氣層能夠起到有效的隔熱作用。
　　綜合理論計算、模擬結果、現(xiàn)場試驗等對