现代矿业 ›› 2026, Vol. 42 ›› Issue (06): 186-190,199.
郭 进1 张开加2,3 张剀文2,3 张洪祯2,3
GUO Jin1 ZHANG Kaijia2,3 ZHANG Kaiwen2,3 ZHANG Hongzhen2,3
摘要: 滴水岩煤矿 11503 综放工作面多工序同步作业形成多源耦合尘场,粉尘分布复杂、 呼吸带浓度超标问题突出。为探究该工作面风流扰动下的粉尘运移规律,结合工作面实际工况, 采用 SolidWorks 构建 1∶1 三维物理模型,依托 Realizable k-ε 湍流模型与 DPM 离散相模型,考虑气 固双向耦合作用,通过 Fluent 软件完成工作面风流-粉尘耦合数值模拟。结合现场风速、粉尘浓度 实测数据验证模型,风流、粉尘模拟值与实测值平均相对误差分别小于 8% 和 10%,模拟精度可 靠。结果表明,进风巷出口、回风巷入口及采煤机扰动区域风速显著升高,局部最大风速可达 2.1 m/s,风流扰动主导粉尘扩散聚集;采煤机下风侧 30 m 范围形成高浓度粉尘聚集区,1.7 m 呼吸带高 度粉尘浓度为 600~1 000 mg/m³,远超国家安全标准,职业暴露风险较高;粉尘受风流输运与重力沉 降共同影响,底板粉尘逐渐沉降降低,但人行道呼吸带持续处于高浓度污染状态,是粉尘防控核心 区域。本研究阐明了综放工作面多尘源耦合条件下粉尘的运移、聚集与沉降机制,可为该工作面 通风优化,精准降尘及同类矿井粉尘治理提供理论参考。