掘进巷道风流流场和温度场数值模拟

李勇¹，褚召祥^2,3，姬建虎^2,3，张习军^2,3

1. 中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院2. 瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室3. 中国煤炭科工集团重庆研究院有限公司

摘 要：针对长距离掘进巷道仿真模型中长度与高度、宽度比例不协调的问题,选取永川煤矿掘进工作面及附近50 m巷道区域为研究对象,采用CFD软件对巷道风流流场及降温前后温度场的分布及变化进行了模拟分析,结果表明:掘进工作面及巷道内风流速度整体上以风筒出口为界分为高速风流区和低速风流区。高速区风流速度较大(5~10 m/s),流场结构复杂并且衰减明显;低速区风流速度较小(1 m/s左右),衰减变化不明显。掘进巷道及工作面温度受风筒出口风流温度影响较大,容易产生巷道里端冷、外端热的风流"回头热"现象。掘进工作面及巷道流场模拟结果与实际吻合程度较高,但温度场模拟结果与实际有一定的差距。

关键词：掘进工作面;巷道;速度;温度;数值模拟;