综掘工作面风幕集尘风机除尘系统设计及试验研究

贾宝山^1,2，汪伟^1,2，祁云^1,2，刘雅俊^1,2，李守国^1,3

1. 辽宁工程技术大学安全科学与工程学院2. 矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室(辽宁工程技术大学)3. 煤科集团沈阳研究院有限公司煤矿安全技术国家重点实验室

摘 要：为了解决煤矿综掘工作面掘进过程中粉尘浓度过高,影响矿井安全生产的问题,设计了一种利用风幕集尘风机形成合理的控尘流场,防止综掘工作面高浓度含尘风流外溢的新型高效的风幕集尘风机除尘系统。基于流体力学理论和势流叠加原理,建立了受限空间内风机流场的数学模型,为了验证数学模型的合理性,进而在地面搭建了宽2.8 m、高2.3 m、长12 m的模拟巷道进行了风幕射流速度衰减试验。结果表明:风幕射流出口速度初期衰减较快,后期衰减变缓,数学模型所计算理论风速与实测风速基本一致,数学模型正确可靠;整体径向射流风幕需要封住的空间断面内,实测风速都在2 m/s以上,能够有效抑制粉尘颗粒向外逸散,可以在煤矿井下实际安装应用。

关键词：综掘工作面;风幕集尘风机;通风除尘;环形射流;平行平面流;