。960 北京科技大学学报 第32卷 度，ms:R为按水力直径计算的雷诺数 3数值模拟结果及分析 各条件设置完毕后进行迭代计算，数值模拟结 果以PIOT或DISPLAY图像表示，并与相同条件下 应用压入式通风的模拟结果进行比较分析 3.1粉尘扩散模拟及结果分析 压入式通风粉尘扩散模拟结果如图3（马所示. 综掘工作面处由于离尘源较近，粉尘大量集中；由于 风流在工作面附近会产生涡旋，不利于粉尘沉降：随 着距离不断增大，扩散作用占据主导作用，粉尘逐渐 扩散到整个断面. 长压短抽式通风粉尘扩散模拟结果如图3(b 所示.吸风风流破坏了综掘工作面附近的涡旋作 用，粉尘扩散较为完全：由于强大的吸风作用，吸风 0.0014r E0.0012 红色一应用通风除尘系统前 风筒口位置的粉尘较为集中，而部分未被吸入风筒 00010 黑色一皮用通风除尘系统后 的粉尘则贴附于吸风风筒运动 g0.0008 0.0006 00004 200002 0 -80 60 -40 -20 位置m 图4粉尘质量浓度分布模拟结果（单位：k8T3).(号压入式 通风：（长压短抽式通风：(9综据工作面回风侧高L5m粉 尘质量浓度曲线 Fg4 Smulation results of dust mass concentation unit k r3)片（号aitpressngventilatop(by far pressing.nearabsorptin ventiltion (g dustmass concentratons at1.5m hh in the eum air sie of the fullym echan ized excavation face 长压短抽式通风粉尘质量浓度分布模拟结果如 图4(b所示.整个综掘巷道的粉尘质量浓度普遍 偏低，并无显著高质量浓度区域：由于受吸风风流的 影响，粉尘聚拢在吸风风筒口周围，导致质量浓度相 对较大，但在运动一定距离后即发生沉降，质量浓度 逐渐降低并趋于稳定. 综掘工作面回风侧高1.5粉尘质量浓度分布 图3粉尘扩散模拟结果（单位：k一3）.（压入式通风： 曲线如图4(9所示.从图中可以看出：对于压入式 (山长压短抽式通风 Fg3 Smultion ets of dust diffus知(unit k8m3片（两a证 通风（即图中红色曲线所示），回风侧高1.5m的粉 pressing ventil tiop (b farpressing.nea rabsoption ventilation 尘质量浓度初始值很大，达到了125×103k r3,在急剧下降至40×104km3后又迅速升 3.2粉尘质量浓度分布模拟及结果分析 压入式通风粉尘质量浓度分布模拟结果如 高至9.0X104km3以上，随后逐渐下降至20X 图4(9所示.综掘工作面进风侧的粉尘质量浓度 104k8m3左右（距工作面20m处），并趋于稳定； 较低，回风侧尘源位置及附近的粉尘质量浓度最大， 对于长压短抽式通风（即图中黑色曲线所示），回风 然后沿回风方向粉尘质量浓度逐渐减小，在达到一 侧高15m的粉尘质量浓度初始值降低到1.8× 定距离后，综掘巷道的粉尘质量浓度趋于稳定，不再 104k8nr3,随后下降至8.0×10k怒mr3(距工 发生明显变化 作面5m处)，其后缓慢下降至20×105kr3北 京 科 技 大 学 学 报 第 32卷 度, m·s -1 ;ReH为按水力直径计算的雷诺数 . 3 数值模拟结果及分析 各条件设置完毕后进行迭代计算, 数值模拟结 果以 PLOT或 DISPLAY图像表示, 并与相同条件下 应用压入式通风的模拟结果进行比较分析 . 3.1 粉尘扩散模拟及结果分析 压入式通风粉尘扩散模拟结果如图 3( a)所示 . 综掘工作面处由于离尘源较近, 粉尘大量集中 ;由于 风流在工作面附近会产生涡旋, 不利于粉尘沉降;随 着距离不断增大, 扩散作用占据主导作用, 粉尘逐渐 扩散到整个断面 . 长压短抽式通风粉尘扩散模拟结果如图 3( b) 所示.吸风风流破坏了综掘工作面附近的涡旋作 用, 粉尘扩散较为完全 ;由于强大的吸风作用, 吸风 风筒口位置的粉尘较为集中, 而部分未被吸入风筒 的粉尘则贴附于吸风风筒运动 . 图 3 粉尘扩散模拟结果 (单位:kg· m-3 ) .( a) 压入式通风; ( b) 长压短抽式通风 Fig.3 Simulationresultsofdustdiffusion(unit:kg·m-3 ):( a) air￾pressingventilation;( b) far-pressing-near-absorptionventilation 3.2 粉尘质量浓度分布模拟及结果分析 压入式通风粉尘质量浓度分布模拟结果如 图 4( a)所示 .综掘工作面进风侧的粉尘质量浓度 较低, 回风侧尘源位置及附近的粉尘质量浓度最大, 然后沿回风方向粉尘质量浓度逐渐减小, 在达到一 定距离后, 综掘巷道的粉尘质量浓度趋于稳定, 不再 发生明显变化. 图 4 粉尘质量浓度分布模拟结果 (单位:kg·m-3 ) .( a) 压入式 通风;( b) 长压短抽式通风;( c) 综掘工作面回风侧高 1.5m粉 尘质量浓度曲线 Fig.4 Simulationresultsofdustmassconcentration( unit:kg· m-3 ) :( a) air-pressingventilation;( b) far-pressing-near-absorption ventilation;( c) dustmassconcentrationsat1.5mhighinthereturn airsideofthefullymechanizedexcavationface 长压短抽式通风粉尘质量浓度分布模拟结果如 图 4( b)所示.整个综掘巷道的粉尘质量浓度普遍 偏低, 并无显著高质量浓度区域;由于受吸风风流的 影响, 粉尘聚拢在吸风风筒口周围, 导致质量浓度相 对较大, 但在运动一定距离后即发生沉降, 质量浓度 逐渐降低并趋于稳定. 综掘工作面回风侧高 1.5 m粉尘质量浓度分布 曲线如图 4( c)所示 .从图中可以看出:对于压入式 通风 (即图中红色曲线所示 ), 回风侧高 1.5 m的粉 尘质量浓度初始值很大, 达到了 1.25 ×10 -3 kg· m -3 , 在急剧下降至 4.0 ×10 -4 kg·m -3后又迅速升 高至 9.0 ×10 -4 kg·m -3以上, 随后逐渐下降至 2.0 × 10 -4 kg·m -3左右 (距工作面 20m处 ), 并趋于稳定; 对于长压短抽式通风 (即图中黑色曲线所示 ), 回风 侧高 1.5 m的粉尘质量浓度初始值降低到 1.8 × 10 -4 kg·m -3 , 随后下降至 8.0 ×10 -5 kg·m -3 (距工 作面 5 m处 ), 其后缓慢下降至 2.0 ×10 -5 kg·m -3 · 960·