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随着矿山开采产量的不断增加,爆破开采中产生的粉尘也与日俱增,给工人的身心健康和企业的经济效益带来了严重的影响。目前针对工作面粉尘浓度的数值模拟主要集中在煤矿矿山的综采、综放工作面,而对金属矿山炮采工作面非稳态粉尘运移及浓度分布研究较少,因此,对金属矿山井下硐窒采场粉尘的扩散运移及浓度分布进行研究具有重要的现实意义。
本文以金属矿山采场中最具典型代表的硐室采场为研究对象,结合招金矿业股份有限公司河东金矿硐室采场的现场实际情况,基于FLUENT流体力学模拟软件对河东金矿试验采场(硐室采场)内风流结构进行了数值模拟。同时,通过对井下爆破产生的有毒有害气体所具备的气同两相流特点进行研究与分析,模拟爆破后粉尘在通风排尘过程中的运移及浓度分布规律,形象直观的展现了通风排坐过程中粉尘在硐室内浓度变化与时间的对应关系,以及不同风速对粉尘运移、排尘时间的影响,不同采场宽度对排尘时间的影响等。通过现场实测,证实了模拟结果与实测值的一致性,确定了硐室采场内通风排尘的危险区域,提出了通风防尘的意见及建议,为金属矿山矿井通风系统的优化设计提供理论依据。