辅运大巷无轨胶轮车扬尘规律数值模拟_董子文_齐庆杰_于文惠_周新华_吴宪
煤矿井下柔性辅助运输系统设计与应用
煤矿井下柔性辅助运输系统设计与应用周耀光;陈清华;常聚才【摘要】针对矿井目前已有运输方式(系统)存在的问题,设计了一种煤矿井下新型的辅助运输系统,该系统能够实现在起伏的多坡度巷道中,只利用一部绞车就可以实现矿车的往返运输.并根据煤矿安全生产要求,设计了不需防跑车装置的无轮矿车及有轮矿车的安全闭锁装置.同时,利用有限元分析软件对有轮矿车安全闭锁装置中制动爪强度进行了校核分析,分析结果表明制动爪完全能够承受矿车发生跑车时的冲击载荷.设计的成果应用于煤矿现场,降低了运输成本,减少了安全事故的发生,取得了较好的效果.【期刊名称】《煤矿开采》【年(卷),期】2011(016)004【总页数】3页(P46-47,43)【关键词】辅助运输;柔性系统;设计【作者】周耀光;陈清华;常聚才【作者单位】淮北矿业股份公司朱仙庄煤矿,安徽宿州234111;安徽理工大学能源与安全学院,安徽淮南232001;安徽理工大学能源与安全学院,安徽淮南232001【正文语种】中文【中图分类】TD526钢丝绳轨道运输设备简单、操作方便，在煤矿得到广泛应用，一般可分为有极绳和无极绳运输两大类。
在地势比较单一的斜巷中，利用有极绳运输，一般采用单绞车沿倾斜巷道牵引矿车上行，矿车自溜向下运行的方式。
但在地势起伏段比较多的矿井巷道中，则必须采用多对绞车配合来回牵引，增加了运输环节，造成运输安全隐患多，加大了生产单位安全管理难度，也容易出安全事故。
针对这些问题，一些煤矿尝试采用架空索道运输方式，取得了一定成效，但由于需要架设承载或牵引钢丝绳，对于顶板条件较差和地形较为复杂的矿井，显然经济性较差和不太适用。
因此，设计能够在多坡度、地形比较复杂的井下巷道中安全、高效和低成本运行的物料运输系统十分重要。
整个系统主要由绞车、导向轮、钢丝绳导向架、矿车和牵引钢丝绳等组成，在巷道的一端固定设置可正、反转的绞车，在机头端和机尾端的巷道底板上，分别锚固机头端导向轮和机尾端导向轮，牵引钢丝绳以机头端导向轮和机尾端导向轮为导向支撑，以绞车为牵引设备构成可循环的牵引机构，矿车定位设置在牵引钢丝绳上，牵引矿车往返运行，在起伏的巷道中，只利用一部绞车就可以实现矿车的往返运输。
综放过充填老窑采空区巷道矿压显现规律分析
收稿日期:2023 11 09基金项目:国家自然科学基金面上项目资助(52274102)作者简介:张英杰(1983-),男,山西大同人,工程师,研究方向为采煤方法㊁矿山压力与围岩控制方面㊂doi:10.3969/j.issn.1005-2798.2024.03.004综放过充填老窑采空区巷道矿压显现规律分析张英杰1,于智卓1,孙㊀勇1,廉亚栋2(1.山西朔州山阴金海洋五家沟煤业有限公司,山西朔州㊀036000;2.中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州㊀221116)摘㊀要:文章针对五家沟煤矿15301辅运巷道老窑采空区内巷道变形破坏严重的问题,通过巷道智能矿压动态监测系统获取锚杆压力和巷道表面位移数据,进而分析了15301辅运巷道老窑采空区内外锚杆压力和巷道变形特征㊂研究发现,老窑采空区内巷道锚杆压力普遍高于老窑采空区外的锚杆,且巷道整体变形率更高㊂同时,老窑采空区内外锚杆压力均表现出顶部区域高于巷道两帮,且矿压测站距离工作面的距离越近,锚杆压力值越小㊂最后,基于巷道矿压显现特征提出巷道支护优化方案,现场应用后围岩控制效果较好㊂关键词:老窑采空区;巷道矿压;锚杆压力;支护优化中图分类号:TD35㊀㊀㊀文献标识码:B㊀㊀㊀文章编号:1005 2798(2024)03 0013 05Analysis of Mine Pressure BehaviorLaw of Roadway in Goaf ofFully -mechanized Caving Through Filling Old KilnZHANG Yingjie 1,YU Zhizhuo 1,SUN Yong 1,LIAN Yadong 2(1.Shanxi Shuozhou Shanyin Jinhai Wujiagou Coal Industry Co.,Ltd.,Shuozhou ㊀036000,China ;2.School of Mining Engineering ,China University of Mining &Technology ,Xuzhou ㊀221116,China )Abstract :This article focuses on the serious deformation and damage of the roadway in the mining area of the 15301auxiliary transpor-tation roadway in Wujiagou Coal Mine.Through the intelligent mine pressure dynamic monitoring system of the roadway,the anchor rod pressure and roadway surface displacement data are obtained,and then the internal and external anchor rod pressure and roadway de-formation characteristics in the mining area of the 15301auxiliary transportation roadway are analyzed.Research has found that the pres-sure of anchor rods in the roadway within the mining area is generally higher than that outside the mining area,and the overall deforma-tion rate of the roadway is higher.At the same time,the pressure of the anchor rods inside and outside the mining area shows that the top area is higher than the two sides of the roadway,and as the distance between the mining pressure measurement station and the working face becomes closer,the pressure value of the anchor rods decreases.Finally,this article proposes an optimization plan for tunnel sup-port based on the characteristics of mine pressure manifestation in tunnels,and obtains good surrounding rock control effects through on -site application.Key words :old kiln goaf area;roadway mine pressure;bolt stress;support optimization㊀㊀巷道强矿压显现与围岩变形破坏密切相关[1-2],充分了解巷道矿压显现特征,有助于指导现场人员优化巷道支护参数和支护方式[3-5]㊂五家沟煤矿5-1煤层部分回采巷道受老窑房柱式采空区和回采动压等因素影响,造成巷道围岩松软破碎且变形量较大,增加了巷道稳定性控制难度㊂为了及时掌握回采影响下巷道顶板矿压显现规律,五家沟矿在部分回采巷道布置了可长期监测围岩移动㊁锚杆(索)应力㊁顶板离层等信息的无线矿压动态监测系统[6-7]㊂然而,由于对矿压监测数据的分析与利用不足,造成矿压监测系统数据资源浪费[8-9]㊂因此,本文在分析五家沟煤矿15301辅运巷道围岩地质及变形破坏情况的基础上,通过巷道智能矿压动态监测系统获取锚杆压力和巷道表面位移数据,分析了15301辅运巷道老窑采空区内外锚杆压力和巷道变形特征,最后以矿压显现特征指导现有支护参数优化并进行工业应用㊂㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第33卷㊀第3期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2024年3月1㊀工程背景五家沟煤矿15301工作面埋深为91.29m,煤层平均厚度为8.23m,煤层倾角平均3ʎ.工作面辅运巷道沿煤层底板掘进,直接顶为4.73m的煤层,基本顶为3.88m的砂质泥岩,直接底为0.97m的泥岩㊂巷道距开切眼470~590m范围内贯通两处老窑式采空区,老窑采空区内采用高水材料进行底板充填㊂工作面布置如图1所示㊂图1㊀15301工作面老窑采空区分布图15301辅运巷道正常段为矩形断面(宽ˑ高=5200mmˑ3500mm),但老窑采空区揭露的顶板为直接顶或基本顶,因此先局部起坡追煤层顶板,最后巷道顶板与煤层顶板一致时进行平掘,因此老窑采空区范围内巷道顶板位置较高㊂巷道正常段和老窑采空区段分别采取如下支护方式,支护方案见图2.1)㊀正常段内顶部锚杆规格为Φ20mmˑ2400mm,间排距为950mmˑ1000mm,帮部锚杆规格为Φ18mmˑ2000mm,间排距为1200mmˑ1000mm.顶板采用Φ17.8mmˑ9600mm的钢绞线,间排距为2000mmˑ3000mm,2-2布置㊂2)㊀老窑采空区范围内,对巷道超高和超宽段采用11号工字钢和半圆木做假顶,每根工字钢需使用3根Φ17.8mmˑ9600mm的锚索悬吊,工字钢上用半圆木接顶㊂做假顶后巷道非采帮和顶板与正常段一致,而采帮采用Φ20mmˑ2000mm的树脂锚杆,间排距为1200mmˑ1000mm.贯通第一个老窑采空区前10m加强支护,锚索间排距改为1500mm ˑ2000mm+W钢带㊂图2㊀15301辅运巷道超高段支护方案2㊀矿压动态监测系统及监测方案2.1㊀矿压动态监测系统组成及结构本研究采用KJ216矿压监测系统,该系统具备综采支架工作阻力监测㊁综采支架活柱缩量监测㊁围岩移动监测㊁锚杆(索)支护应力监测等功能㊂井上监测信息与报警网络包括数据接口㊁监测服务器㊁矿井办公局域网和客户端GPRS数据收发单元,系统通讯接口可自动接收通讯线路传送的数据,监测软件采用SQL server数据库和C/S+B/S结构㊂KJ216矿压监测系统的井下部分主要包含GUD300W围岩移动传感器和锚杆(索)应力传感器㊂巷道内,每隔40m布置1台GUD300W无线围岩位移传感器和1组GMY400W型锚杆(索)应力传感器,并在巷道口各设置1台无线通讯分站收集无线传感器数据㊂无线通讯分站通过KJ216-Z矿用本安型监测主站和KJJ12矿用本安型网关将数据传输至井上㊂围岩位移传感器采用Φ28mm钻孔安装,顶板钻孔深度不大于20m,浅基点安装深度为锚杆的锚固深度,深基点安装深度为锚索的锚固深度或锚索的锚固深度之上㊂图3㊀矿压在线监测系统井上部分组成41㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第33卷2.2㊀15301辅运巷道矿压动态监测方案为了分析五家沟煤矿15301工作面综放过老窑采空区时巷道锚杆压力及表面位移变化规律,选取15301辅运巷道内150m巷道范围作为试验段,并沿试验段巷道中心线每隔40m布置1组矿压测站,布置2号~5号共4个测站,其中4号和5号测站位于老窑采空区内,2号和3号测站位于老窑采空区外(如图4所示)㊂各测站采用十字布点法监测巷道变形,并利用MCS-400型锚杆压力计监测巷道顶板及帮部位置锚杆压力,锚杆压力计安装于托盘和螺母之间,每隔2d采集1次数据㊂图4㊀巷道表面位移及锚杆压力测站布置3㊀巷道围岩压力及位移演化规律分析3.1㊀锚杆压力变化规律分析1)㊀相同测站不同锚杆压力对比㊂通过对比老窑采空区内外各测站顶板及帮部锚杆的压力变化,可揭示15301工作面回采过程中老窑采空区对巷道压力分布的影响㊂由图5可知,老窑采空区范围内,顶板及帮部锚杆压力随15301工作面推进而缓慢上升,但靠近工作面的5号测站锚杆压力上升趋势更加缓慢,两测站内的各锚杆压力均表现为 左帮肩窝>顶板>右帮肩窝>右帮>左帮 ㊂此外, 4号测站右帮㊁顶板和左帮的锚杆压力分别为30.2MPa㊁36.2MPa和31.9MPa,5号测站右帮㊁顶板和左帮的锚杆压力分别为27.1MPa㊁33.1MPa 和26.5MPa,可见4号测站的锚杆压力整体高于5号测站,即靠近工作面越近的测站,锚杆压力越小㊂㊀㊀图6为老窑采空区外2号测站和3号测站各锚杆压力曲线㊂由图可知,老窑采空区范围外2号测站和3号测站各锚杆压力受工作面推进影响较小,锚杆压力随工作面推进基本保持不变㊂但巷道顶板及帮部锚杆的压力值变化很大㊂其中,巷道左帮肩窝和顶板锚杆压力明显高于右帮㊁右帮肩窝和左帮锚杆,且右帮㊁右帮肩窝和左帮的锚杆压力基本接近㊂此外,2号测站右帮㊁顶板和左帮的锚杆压力分别为35.9MPa㊁40.4MPa和47.4MPa,而3号测站右帮㊁顶板和左帮的锚杆压力分别为33.7MPa㊁38.3MPa和41.3MPa,可见2号测站锚杆压力整体高于3号测站,进一步说明越靠近工作面,锚杆压力越小㊂图5㊀老窑采空区内锚杆压力曲线图6㊀老窑采空区外锚杆压力曲线51第3期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀张英杰,等:综放过充填老窑采空区巷道矿压显现规律分析㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2)㊀不同测站锚杆压力对比㊂图7为不同测站锚杆压力对比曲线㊂由图可知,不同测站巷道顶板及帮部锚杆压力均呈现随着工作面推进缓慢上升的趋势,且各测站内锚杆压力值呈现 2号测站>3号测站>4号测站>5号测站 的规律,表明测站距离工作面的距离越近,锚杆压力值越小㊂分析原因可知,由于工作面回采后采空区垮落,造成工作面附近围岩内的应力释放,从而使得锚杆压力值也较小㊂但是随着工作面推进,巷道顶板下沉量逐渐增大,使得各测站锚杆压力呈现逐渐上升的趋势㊂图7㊀不同测站锚杆压力曲线3.2㊀巷道位移变化规律分析图8为2号~5号矿压测站巷道表面位移随回采时间的变化曲线㊂由图可知,2号~5号测站巷道围岩均随工作面的推进不断向巷道内侧收敛㊂5号测站巷道顶底板及两帮围岩的变形率分别为21.5%和15.1%,平均变形速率分别为3.0mm /d和3.3mm /d,巷道变形量及变形速率为 右帮>底板>顶板>左帮 ㊂4号测站巷道顶底板及两帮围岩的变形率分别为14.9%和10.2%,巷道变形量为右帮>底板>顶板>左帮 ,但巷道顶底板和两帮平均变形速率均为2.2mm /d.3号测站巷道顶底板及两帮围岩的变形率分别为14.9%和9.6%,但巷道顶底板和两帮平均变形速率均约为2.0mm /d,巷道变形量为 顶板=左帮>底板>右帮 ㊂2号测站巷道顶底板及两帮围岩的变形率分别为12.7%和4.9%,但巷道顶底板和两帮平均变形速率均约为1.7mm /d 和1mm /d,巷道变形量为 顶板>底板>左帮>右帮 ㊂且发现巷道各测站变形程度分别为5号测站>4号测站>3号测站>2号测站,表明距离工作面越近,巷道变形越严重㊂图8㊀各测站巷道表面位移61㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第33卷4㊀巷道支护优化设计4.1㊀支护优化设计方案分析巷道矿压发现,工作面回采过程中,老窑采空区内外锚杆压力均表现为巷道左帮肩窝和顶板较高,而左帮㊁右帮和右帮肩窝低的规律,且巷道位移也表现出左帮及顶板高于右帮的特征㊂因此,对现有巷道支护设计进行优化[10-11],设计参数如下: 1)㊀巷道顶部锚杆采用Φ20mmˑ2400mm的左旋无纵筋螺纹钢锚杆,间排距由每排5根调整为每排6根,间排距为950mmˑ1000mm.2)㊀左帮锚杆型号由Φ18mmˑ2000mm调整为Φ20mmˑ2400mm,并由每排3根调整为每排4根,间排距为1000mmˑ1000mm.3)㊀考虑到现场锚杆预紧力不足导致的巷道变形加重,将锚杆预紧扭矩由120N㊃m调整为140~150N㊃m.4.2㊀巷道支护优化参数现场应用为了分析支护优化方案的合理性,在15303主运巷道开展现场工业性试验㊂15303主运巷道为矩形巷道,断面尺寸为宽ˑ高=5400mmˑ3400mm.巷道直接顶为细粒砂岩,厚度7.4~28.7m;伪顶为泥岩,厚度为0.0~8.1m;底板为泥岩,厚度为1.0~ 5.7m.在15303主运巷道内选取2个60m的试验段,两个试验段分别采用原支护方案和优化支护方案,然后分析不同支护方案下巷道表面变形情况,以验证本研究提出的巷道支护方案的有效性㊂图9为15303主运巷道支护优化后巷道变形情况㊂巷道顶板下沉量为18.7mm,底板底鼓量为17mm,左帮收敛量为27mm,右帮收敛量为10mm.其中顶底板和两帮变形速率分别为0.62mm/d㊁0.57mm/d㊁0.9mm/d和0.33mm/d,可见提高预紧扭矩并增加锚杆支护参数后,巷道整体变形量很小,巷道稳定较快,围岩变形控制效果较好㊂图9㊀优化设计巷道表面变形5㊀结㊀语1)㊀相比于老窑采空区外部巷道,老窑采空区内锚杆压力普遍较低,且巷道整体变形程度更大㊂分析可知,老窑采空区内低强度充填体对上覆岩层支撑能力较差,造成巷道围岩更易破坏,围岩破坏伴随着岩体内应力释放,造成锚杆压力也更低㊂2)㊀分析了15301辅运巷道内锚杆压力与巷道位移变化规律,发现相同测站锚杆压力表现为 左帮肩窝>顶板>右帮肩窝>右帮>左帮 ,但不同测站内锚杆压力值呈现为 2号测站>3号测站>4号测站>5号测站 ,表明测站距离工作面的距离越近,锚杆压力值越小㊂3)㊀基于巷道矿压显现特征对巷道非采帮和顶板锚杆支护参数进行优化,现场应用发现,优化后的支护参数对围岩控制效果较好㊂参考文献:[1]㊀崔㊀锋,张华兴,张刚艳,等.老窑采空区注浆充填治理综合检测技术[J].煤炭技术,2014,33(12):39-41.[2]㊀李㊀臣,辛德林,乔博阳.采动巷道矿压显现及其支护参数优化研究[J].煤炭技术,2023,42(6):52-56. [3]㊀彭㊀泓,刘亚飞.基于光纤光栅技术的巷道支护锚杆受力监测[J].煤炭科学技术,2022,50(6):61-67. [4]㊀曹金钟,冯宇峰,孔令海,等.采空区下特厚煤层综放开采回采巷道矿压显现规律实测分析[J].煤矿安全,2017,48(10):199-203.[5]㊀钮泽东,梁继强.煤层掘进巷道锚杆支护设计与效果分析[J].山东煤炭科技,2022,40(6):38-40. [6]㊀苑晓晴.矿井锚网支护巷道矿压监测方案的改进研究[J].自动化应用,2023,64(11):158-160. [7]㊀王晓皓.矿压监测系统在巷道顶底板管理中的应用[J].西部探矿工程,2022,34(2):161-163. [8]㊀刘全胜.工作面巷道自动化矿压动态监测系统构建研究[J].能源技术与管理,2023,48(3):126-129. [9]㊀胡丽伟.巷道高强度预紧力锚杆支护优化方案及矿压观测研究[J].山东煤炭科技,2023,41(6):62-64. [10]㊀于智卓,孙㊀鑫,刘克臣.煤巷锚杆预紧力损失特征及围岩控制机理研究[J].煤炭工程,2023,55(3):41-46.[11]㊀郝长胜,尹㊀旭,尚㊀东,等.大断面巷道预应力锚杆支护参数优化研究[J].中国煤炭,2017,43(12):80-84.[本期编辑:王伟瑾]71第3期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀张英杰,等:综放过充填老窑采空区巷道矿压显现规律分析㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀。
井工煤矿无轨胶轮车全局调度模型
井工煤矿无轨胶轮车全局调度模型陈湘源1， 潘涛2， 周彬3（1. 国能榆林能源有限责任公司，陕西 榆林 719000；2. 国能信息技术有限公司，北京 100011；3. 北京航空航天大学 车路一体智能交通全国重点实验室，北京 100191）摘要：井工煤矿无轨胶轮车数量多，运输易受搬家倒面、突发事件等影响，传统的人工调度方法效率低，且易造成车辆闲置、空载、里程浪费等问题，而现有的辅助运输车辆调度方法大多面向固定任务使用离散事件优化的方案，将全局模型拆解为局部模型，缺乏对井工煤矿整体情况的分析。
针对上述问题，提出了一种基于百度工业求解器的井工煤矿无轨胶轮车全局调度模型，介绍了该模型中信息收集模块、数据建模模块和工业求解器模块设计方案，以及无轨胶轮车全局调度流程。
该模型采用基于“分批求解、迭代优化”的无轨胶轮车全局调度算法，由百度工业求解器基于动作调整启发式算法对车辆调度问题进行优化求解，解决了传统调度模型求解时间长、易陷入局部最优解等问题。
实验结果表明，基于百度工业求解器的井工煤矿无轨胶轮车全局调度模型较人工调度方法大幅降低了使用车次，提高了车辆运转效率，调度优化的求解时间低于基于Gurobi 求解器的局部调度模型，更适用于井下辅助运输场景下大规模复杂调度任务。
关键词：井工煤矿；辅助运输；无轨胶轮车；车辆调度；全局调度优化；百度工业求解器中图分类号：TD54 文献标志码：AGlobal scheduling model for trackless rubber-tyred vehicle in underground coal minesCHEN Xiangyuan 1, PAN Tao 2, ZHOU Bin 3(1. CHN Energy Yulin Energy Co., Ltd., Yulin 719000, China ；2. CHN Energy Information Technology Co., Ltd., Beijing 100011, China ；3. State Key Lab of Intelligent Transportation System, Beihang University ，Beijing 100191, China)Abstract : There are a large number of trackless rubber-tyred vehicles in underground coal mines. The transportation is easily affected by moving surfaces, emergencies, and other factors. Traditional manual scheduling methods are inefficient and prone to problems such as idle, empty, and wasted vehicles. However,existing auxiliary transportation vehicle scheduling methods mostly focus on fixed tasks using discrete event optimization schemes. It breaks down the global model into local models, and lacks analysis of the overall situation of underground coal mines. In order to solve the above problems, a global scheduling model for trackless rubber-tyred vehicle in underground coal mines based on Baidu industrial solver is proposed. The design scheme of the information collection module, data modeling module, and industrial solver module in this model are introduced, as well as the global scheduling process for trackless rubber-tyred vehicles. This model adopts a global scheduling algorithm for trackless rubber-tyred vehicles based on "batch solving and iterative optimization". The vehicle scheduling problem is optimized and solved by Baidu industrial solver based on action收稿日期：2023-01-03；修回日期：2023-12-10；责任编辑：李明。
无轨胶轮车智能预警系统
无轨胶轮车智能预警系统
魏浩;刘静川;屈鹏;张举;陈国明;史英祥
【期刊名称】《设备管理与维修》
【年(卷),期】2024()6
【摘要】针对无轨胶轮车存在的安全隐患,开发一种智能预警系统。
该系统利用先进的图像识别技术,通过车载双目红外摄像头实时识别潜在危险,同时采用UWB技术实现精准的人—车定位,确保车辆与行人保持安全距离。
系统配备的驾驶员疲劳检测功能可通过面部特征分析判断驾驶员的疲劳状态,并及时进行声光提醒。
经过实车运行试验,该系统成功监测并预警一定范围内的人员移动情况,能有效监测驾驶员的状态。
【总页数】3页(P44-46)
【作者】魏浩;刘静川;屈鹏;张举;陈国明;史英祥
【作者单位】中煤平朔发展集团有限公司;中煤天津设计工程有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TD525
【相关文献】
1.矿井无轨胶轮车智能化管理系统研究
2.煤矿无轨胶轮车智能调度管理技术研究与应用
3.营盘壕煤矿无轨胶轮车智能调度系统的设计研究
4.智能柔性无轨胶轮车失速拦截系统在煤矿中的应用
5.矿用无轨胶轮车智能管理系统的设计及应用研究
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矿用防爆无轨胶轮车安全保护系统的研究
矿用防爆无轨胶轮车安全保护系统的研究高文才(中国神华神东煤炭集团机电管理部，内蒙古鄂尔多斯017200)摘要：随着现代科技水平的提高，防爆无轨肢轮车（以下简称车辆），已成为现代煤矿运输中重要的辅助运输设备，得到了广泛应用。
但由于工作环境中存在一定的爆炸性气体，防爆无轨肢轮车的防爆处理措施与安全保护系统的安装是十 分必要的。
在我国，无轨辅助运输技术研究时间较短，防爆无轨肢轮车安全保护系统研究还处于初级阶段。
而稳定、高效 及智能化的安全保护系统，能够确保防爆无轨肢轮车可以在爆炸性气体环境中安全的工作，煤炭辅助运输效率也得到提高。
本文主要分析了防爆无轨肢轮车及其安全保护系统相关知识。
关键词：防爆；无轨肢轮车；安全保护系统中图分类号：TD525文献标识码：A文章编号：1671-0711 ( 2017) 09 (上）-0145-03®C h l L n t a 中备Engineering 工程煤矿井下巷道中，瓦斯、煤尘等易燃易爆物具有 不同的浓度，在井下运行中，车辆自身防爆柴油机动 力系统遇到高温或火花等危险，就会引燃空气中的各 类危险气体发生爆炸。
与一般柴油机相比，发动机进 行了一定无害化处理，但工作中受各类因素影响，具 有一定的危险性。
因此，为了确保车辆运行的安全性， 一旦发生危险，要及时预警。
受人为主观因素影响， 发生事故前，能够主动采取措施使发动机暂停运行， 并为车辆配置相应的安全保护装置，这是非常重要的， 并在此基础上降低事故隐患，为煤矿安全运输奠定良 好基础。
1无轨胶轮车运输优势分析在现代矿井开采中，防爆无轨胶轮车是重要的运输方式之一，根据其功能、用途及动力装置的不同， 可以划分为轻型材料车、重型材料车及运人车等。
作 为井下危险环境的运输辅助车辆，其具有一定的运输 优势，主要表现为：（1)无轨胶轮车灵活机动，运输 效率高，爬坡能力强，可直接将所需运输物料运输到井底车场或地面，节省了物料转运时间与劳动力。
219430103_大型起重船系泊系统时域分析
大型起重船系泊系统时域分析*王文浩1 贾国强1 冯泽奇1 周 方2 李 林31太原科技大学机械工程学院 太原 030024 2江苏省安全生产科学研究院 南京 2100423南京扬子国资投资集团有限责任公司 南京 210000摘 要：起重船因其结构的特殊性以及作业工况的复杂性，对其在施工作业和安全方面产生不利的影响。
多点锚泊定位系统在控制船位保证起重船正常工作方面起到了非常关键的作用，故有必要对起重船的系泊展开专门研究。
基于1 500 t 回转式起重船采用Workbench/AQWA 来计算不同工况、不同水深、不同浪向角下系泊缆的张力、卧链长度以及船体运动响应。
结果表明，起重船运动响应满足设计要求，系泊系统具有良好定位能力；在尾吊、侧吊、暴风自存3种不同工况、不同水深条件下，优先考虑系泊缆3以减少设计计算中的工作量；起重船随着水深的增加，横荡、横摇变化最为明显，发生在90°浪向。
该研究有助于设计者和船上工作人员预测船体运动，为系泊缆的进一步深入研究奠定基础。
关键词：起重船；系泊缆；多点锚泊定位；时域分析中图分类号：U667.4 文献标识码：A 文章编号：1001-0785（2023）11-0022-08Abstract: The floating crane’s special structure and complex working conditions have adverse effects on construction and operation safety. Multi-point mooring positioning system plays a very key role in controlling the ship position and ensuring the normal work of floating crane, so it is necessary to carry out special researches on the mooring system of floating crane. Workbench/AQWA is used to calculate the tension of mooring cables, the length of horizontal chain and the motion response of hull under different working conditions, different water depths and different wave angles based on the 1500 t rotary floating crane. The results show that the motion response of the floating crane meets the design requirements and the positioning ability of the mooring system is good. Under three different working conditions and different water depths, such as tail crane, side crane and storm self-maintenance, mooring cable 3 is preferred to reduce the workload in design calculation; With the increase of water depth, the swing and rolling of the floating crane change most obviously, in the 90 degrees sea direction, which is helpful for designers and ship staff to predict the hull movement and lay the foundation for further study of mooring cables.Keywords: floating crane; mooring cable; multi-point anchor moored positioning; time domain analysis0 引言起重船作为海上起重设备[1]广泛应用于海洋油气开发设备安装、废弃平台撤除、应急抢险打捞、海上桥梁建设、海上风电安装、水工桩基施工、造船等领域，是发展海洋经济、建设海洋强国不可或缺的“利器”[2]。
矿用防爆无轨胶轮车在矿井辅助运输中的应用
设备管理与维修2018翼10（上）矿用防爆无轨胶轮车在矿井辅助运输中的应用陈淼（长沙矿山研究院有限责任公司,湖南长沙410012）摘要：防爆无轨胶轮车具有机动灵活性强、高效、稳定等特点，可以形成操作流程化，在矿井辅助运输中，对煤矿安全高效生产意义重大。
分析矿用防爆无轨胶轮车在矿井辅助运输中的应用，提出合理运用防爆无轨胶轮车的建议。
关键词：防爆无轨胶轮车；矿井辅助；运输中图分类号：TD525文献标识码：B DOI ：10.16621/ki.issn1001-0599.2018.10.590引言煤炭开采过程中，一般都采用传统的轨道运输模式。
矿井下的轨道运输模式必须增添铁轨，以保车辆安全有序的运输。
防爆无轨胶轮车与传统的轨道运输模式相比，具有运输速度更快、更安全稳定等优点，防爆无轨胶轮车是未来煤矿行业辅助运输的发展趋势。
1煤炭辅助运输系统现状一般煤矿都地处偏僻，工作条件艰苦，加上煤炭公司资金实力等问题，井下运输效率低下。
一些偏远的地区的煤矿开采中，甚至还存在采用农用三轮车运输的情况，大大的降低了生产效率。
使用农用三轮车，在井下密闭的空间中，会产生很多有害气体，危害煤矿工作人员的身体，使用这种交通工具运输时往往会产生明火，存在和地下瓦斯等气体作用发生爆炸的隐患，严重威胁井下工作人员的生命安全。
大部分地区的井下运输采用有轨道的车辆，这种运输模式存在着很大的弊端，如造价高，运输效率低等问题。
为此，急需一种新型高效的运输方式，防爆无轨胶轮车的使用是未来煤矿井下运输的发展方向。
2无轨防爆胶轮车相比其他运输方式的优缺点无轨防爆胶轮车相比传统运输方式，具有效率高，安全、快捷等优点，尤其是安全问题，因为没有轨道的限制，减少了很多不必要的麻烦。
又因为在矿井下，遇见明火有可能发生爆炸的情况，所以无轨胶轮车具有防爆炸功能，所以说非常安全，这是最重要的一个优点，只有安全的环境才可以使工作人员工作的更加用心，可以提升工作效率。
一种轮式输送机轮对状态监测装置[实用新型专利]
![一种轮式输送机轮对状态监测装置[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/5f4294fe55270722182ef734.png)
专利名称：一种轮式输送机轮对状态监测装置专利类型：实用新型专利
发明人：岳彦博,周满山,周丹,韩雷,贾祥辉,李鹏申请号：CN201921496395.3
申请日：20190910
公开号：CN210418135U
公开日：
20200428
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种轮式输送机轮对状态监测装置，包括高精度钢轨、缓冲轨道、振动传感器、温度监测装置、控制器、输送小车、支架、钢丝绳、输送带、U型螺栓。
该装置安装于轮式输送机的头部或尾部等巡检机房附近，缓冲轨道通过与高精度钢轨连接。
本实用新型取代了传统输送机托辊旋转部件的人工巡检方式，实现了轮式输送机轮对状态的智能化监测，大大减小了工人工作量，并增加了故障诊断的可靠性，降低了误报率。
申请人：力博重工科技股份有限公司
地址：271000 山东省泰安市南高新区北天门大街西段力博科技
国籍：CN
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堆放参数对瑞安矿煤堆自燃风速的影响
堆 放 参 数 对 瑞 安 矿 煤 堆 自燃风 速 的 影 响
马 超 ｚ ， 吴 宪 ， 董 子 文 ， 齐 庆 杰 。 ， 周 新 华 ， 郑 丹
速较 大 和较 小 都 不 会 出现 高 温 达 到 白燃 温 度 的现
收 稿 日期 ： ２ Ｏ ｌ ６ — ０ ８ — １ ５； 修 改 日期 ： ２ Ｏ ｌ ６ 一 Ｏ ９ — １ ２
合 了流 场 、 浓 度场 、 温度 场 等多场 的煤 堆 自燃 瞬态 数 值 模拟 二维 模型 ， 开展 煤堆 自燃进 程研 究 ， 以煤堆 自 然发 火期 为指标 进行 不 同条件下 的 多元非线 性逐 步 回归 构建 白燃 风速 综 合计 算 方 程 ， 为煤 堆 自燃 预判
理场数 值模 拟软 件 ， 建 立 ５种 不 同堆 放 尺 寸条 件 下
孔 隙率 ０ ． ２ ～０ ． ６ ， 环 境 风速 ０ ． ０ ５ ｍ／ ～１ ３ ｍ／ ｓ 时 耦
境 风速 发 生 改 变 使得 原 有 预 防 措 施 效 果 将 受 到 限
制； Ｅ ｊ ｌ ａ ｌ ｉ Ｌ 。 ］ 采用实验和数值模拟相结合 的方法， 研 究 了供 风 量与煤 堆 最 高 温 度 的 关 系 ， 指 出其 他 条 件 不变 时 ， 风速 对煤 堆 内最高 温度 的影 ｕ 向 是 显著 的 ， 风
煤堆 ｒ ｊ 媳 Ｔ 能 导 致 自燃 ， 是 一个 非 常严 的经 济 和安 全 川鞭 ， 同 时还 会 带 来 严 重 的环 境 污 染 问
象， 提 出煤堆 缓慢 氧 化并 产 生 高 温 现象 需 要 一定 的 合适 风 速范 围 ； Ａｋ ｇ ｕ ｎ ａ和 Ｅ ｓ ｓ ｅ ｎ ｈ ｉ ｇ ｈｌ １ 叫自行 开发 了
北七、南六下组煤集中无轨辅运大巷作业规程(最新2012、9、13)
第一章地质概况一、巷道穿越的煤（岩）层和围岩特征及其柱状图该巷道开口位于北七右翼回风巷测 C9#点前32.4m，按58°20′方位施工，首先沿8#煤层按矩形断面施工11m（AB段），B点开始按+6°上山穿层施工968m （BC段），然后按64°57′方位施工147m（CD段）至终点。
在变坡点B点前5m掘进方向左手帮设置第一个躲避硐，主斜坡每隔40m设一个躲避硐，共需设置25个躲避硐。
本次施工全长11m+968m+147m=1119m；躲避硐（25³2.1）52.5m。
(一)巷道顶底板岩性及其围岩特征本次施工起点为8＃煤层，巷道所穿煤岩层如下：由下而上依次所穿岩层岩性厚度（m）岩性特征8＃煤 3.17 黑色，结构复杂，俗称“下十五尺煤”。
页岩 2.79 灰黑色，含炭质及植物化石。
8＃上煤0.6 黑色，结构复杂，俗称“上十五尺煤”。
石灰岩 3.64 灰色，含动物化石、方解石，下部夹0.30m炭质页岩。
砂质页岩 5.51 深灰色，上部夹薄层砂岩及泥灰岩，含黄铁矿。
石灰岩 6.98 灰色，含方解石，中部0.36m炭质页岩，俗称“毛儿沟灰岩”。
页岩 2.86 灰黑色，为炭质页岩，含植物化石及有黄铁矿，有滑面。
7#煤0.8 黑色，俗称“下三尺煤”。
石灰岩 2.95 灰色，含动物化石及方解石，俗称“斜道灰岩”。
页岩 2.00 灰黑色，含植物化石，有滑面。
页岩 1.00 灰黑色，含植物化石，下部夹0.25m煤线。
中砂岩14.47灰白色中粗粒，以石英为主，含云母、长石，俗称“七里沟砂岩”。
砂质页岩 2.19 灰色，含云母。
中砂岩 2.13 灰白色中粒，以石英为主，含少许长石、云母及黑色矿物。
砂质页岩 1.60 深灰色，上部为炭质页岩，含云母。
6#煤0.75 黑色，俗称“七尺煤”。
页岩7.90 深灰色，局部夹炭质页岩。
细砂岩 1.55 深灰色，含长石、云母煤粒，少许石英，俗称“北岔沟砂岩”。
周四大检查5.21
按要求整改
通风
刘喜安
屈明山
2、风筒27—28节处皮带架无E形销
C
2日内
按要求配备
运输
刘喜安
解伟
3、工作面迎头20米处巷道拱部成型差，2根锚索张紫力不足
C
2日内
按要求整改
掘进
刘喜安
周明
4、42盘区水泵房架设U型棚未背斜铁
C
2日内
按要求整改
巷修
刘喜安
周明
4204里段
闫星星
1、回顺一部皮带下（4、5号钻场）浮煤较多；二部皮带尾下浮煤多
安全综合性大检查隐患通知单
时间：
Y目
区M
隐患
地点
检查人员
隐患内容
隐患等级
整改
期限
整改措施
所属
专业
区队负责人
部室负责人
完成情况
复查人
完成时间
整改
情况
综采队
4208
华毅蒋永杰丁方敏何斌张叁
1、回顺900—950m电缆吊挂乱
C
3日内
按要求吊挂
机电
贾雒林
尉增强
2、回顺IOoom处灭火器一个失效，沙箱无手雷
C
按要求起底
巷修
王朝
2、辅助材料巷管道梁需落底的有编号096—101
C
7日内
按要求落底
卷修
王朝
运营公司
4201
景玉杰杨占国屈明山谢龙飞
1、14#联巷内溜子机头转载喷雾管路断开
C
3日内
更换管路
通风
冯志光
王春明
2、4201工程巷开口处风筒拐急弯，风筒吊挂不平直，且编号不全
C
便携式钢轨波磨自动化检测系统研究
便携式钢轨波磨自动化检测系统研究作者：董庆仑周宏祥翟字波赵永兴马安奇来源：《物流科技》2021年第03期摘要：针对钢轨存在的波浪形磨耗问题，基于弦测法开发一种自动化检测系统，系统采用激光位移传感器，以STM32嵌入式系统芯片为核心控制器，通过图形用户接口STemWin、文件系统FATfs等嵌入式软件资源，可以实现数据实时采集、显示、保存和传输。
经试验验证检测系统结果具有良好的重复性和稳定性，精度达到0.01mm。
关键词：波浪形磨耗;激光位移传感器;STM32;STemWin中图分类号：U270.7 文献标识码：AAbstract： Aiming at the wavy wear problem of steel rails， an automated detection system is developed based on the string measurement method. The system uses a laser displacement sensor，with STM32 embedded system chip as the core controller， through the graphical user interface STemWin， file system FATfs and other embedded software resources can realize real-time data collection， display， storage and transmission. Tests have verified that the results of the detection system have good repeatability and stability， with an accuracy of 0.01mm.Key words： wavy abrasion; laser displacement sensor; STM32; STemWin0 引言钢轨波磨的状态直接影响轨道车辆的安全性、平稳性和舒适性。
矿用隔爆型尾气净化装置在防爆无轨胶轮车上的应用
矿用隔爆型尾气净化装置在防爆无轨胶轮车上的应用
李运粮;贡圣力
【期刊名称】《煤炭科技》
【年(卷),期】2024(45)1
【摘要】随着煤矿现代化、信息化、智能化发展,防爆无轨胶轮车在煤矿应用越来越广泛。
防爆无轨胶轮车在运行过程中产生的尾气污染严重,尤其是尾气中一氧化
碳(CO)、氮氧化物(NOx)、微小颗粒物(PM)等严重污染井下空气、危害井下作业
人员的身体健康。
针对陕西郭家河煤业有限公司防爆无轨胶轮车运行中产生尾气的现状,采用增强型氧化型催化器(DOC-Z)技术和催化型颗粒捕集技术(CDPF)治理尾气,对车辆尾气中的CO、PM有害物质进行净化处理,可以有效改善井下空气质量。
【总页数】4页(P87-90)
【作者】李运粮;贡圣力
【作者单位】陕西郭家河煤业有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TK421.5;TD525
【相关文献】
1.对矿用隔爆型电气设备密封圈式引入装置防爆性能的分析
2.矿用隔爆型锂电池电源在电机车上的应用
3.矿用锂离子蓄电池无轨胶轮车隔爆兼本安型主控箱的研制
及应用4.快装式无轨胶轮车尾气净化装置应用研究5.隔爆型功率检测装置在矿用
下运全防爆胶带输送机上的应用
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流体运动SPH数值模拟后处理软件的设计与开发
流体运动SPH数值模拟后处理软件的设计与开发
许艳丽;刘志国;张庆杰;赵锟
【期刊名称】《中国水运（下半月）》
【年(卷),期】2014(014)003
【摘要】目前CFD后处理软件多是采用欧拉流场描述流体运动.SPH是一种基于拉格朗日描述的数值模拟方法,为了快速直观地显示SPH的计算结果,文中采用Fortran与VB混合编程的方法,利用Fortran语言的强大计算功能和VB语言中良好的可视化界面设计功能,并结合Office-Excel较强的数据处理能力,开发出具有较好人机交互界面的后处理软件.
【总页数】2页(P109-110)
【作者】许艳丽;刘志国;张庆杰;赵锟
【作者单位】莱芜市水利与渔业局,山东莱芜271100;莱芜市乔店水库管理处,山东莱芜271100;莱芜市乔店水库管理处,山东莱芜271100;莱芜市水文局,山东莱芜271100
【正文语种】中文
【中图分类】TP311
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1.油藏工程数值模拟后处理软件设计问题探讨
2.油藏数值模拟后处理软件的设计与实现
3.油藏数值模拟后处理软件的设计与实现
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5.地下水流数值模拟前后处理软件的设计与实现
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堆放参数对瑞安矿煤堆自燃风速的影响
堆放参数对瑞安矿煤堆自燃风速的影响马超;吴宪;董子文;齐庆杰;周新华;郑丹【摘要】为确定瑞安矿煤堆自燃的环境风速,提高煤堆自燃的预判能力,使用COMSOL Multiphysics 5.0数值仿真软件,开展了5个不同尺寸分别在孔隙率0.2~0.6和环境风速0.05 m/s~13 m/s条件下堆放180 d的自热-自燃过程数值模拟.结果表明,煤堆自燃风速范围因孔隙率和堆放参数不同而异,孔隙率越小煤堆的自燃风速范围越宽,且最小、最易、最大自燃风速与孔隙率之间具有幂函数关系;影响煤堆最小、最易、最大自燃风速显著的参数分别为顶宽、底宽、高度、角度和孔隙率、孔隙率、高度和孔隙率,并构建了三个自燃风速的合理解算方程.【期刊名称】《火灾科学》【年(卷),期】2017(026)002【总页数】8页(P114-121)【关键词】煤堆;自燃;风速;数值模拟;逐步回归【作者】马超;吴宪;董子文;齐庆杰;周新华;郑丹【作者单位】辽宁工程技术大学安全科学与工程学院,阜新,123000;矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室,阜新,123000;辽宁工程技术大学安全科学与工程学院,阜新,123000;矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室,阜新,123000;辽宁工程技术大学安全科学与工程学院,阜新,123000;矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室,阜新,123000;辽宁工程技术大学安全科学与工程学院,阜新,123000;矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室,阜新,123000;辽宁工程技术大学安全科学与工程学院,阜新,123000;矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室,阜新,123000;辽宁工程技术大学安全科学与工程学院,阜新,123000;矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室,阜新,123000【正文语种】中文【中图分类】X932煤堆自热可能导致自燃，是一个非常严重的经济和安全问题[1]，同时还会带来严重的环境污染问题[2]。
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" !' 辽宁工程技术大学安全科学与工程学院 ! 阜新 !)=""" ( )' 矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室 ! 阜新 !)=""" # 摘 # 要 # 为了探析井工煤矿受限辅运巷无轨胶轮车行驶过 程 中 的 扬 尘 分 布 规 律 ! 采 用 数 值 模 拟 方 法 构 造 三 维 模 型 对 不同行驶速度和方向下车辆扬尘浓度分布进行了研究 ! 分析了 呼 吸 带 高 度 车 辆 扬 尘 浓 度 分 布 受 车 速 与 行 驶 方 向 影 响 的 规 律 $ 结果表明 ! 无轨胶轮车的行驶增加了扬 尘 浓 度 并 改 变 扬 尘 在 呼 吸 带 高 度 的 分 布 趋 势 ! 加 重 非 车 辆 行 驶 一 侧 的 扬 尘 污 染 ( 扬尘浓度随车速呈近似直线增加关系 ( 车辆逆风行驶比顺风行驶时的扬尘污染程度更大 $ 关键词 # 受限辅运大巷 ( 无轨胶轮车 ( 扬尘 ( 数值模拟 中图分类号 A J!=# 文献标识码 K # 文章编号 !*L=? M!"N " )"!* # !"? JLJJ? "N# ! "# !"' !)"=" O P ' < P / / ' )"!J"J!"N
! !) ! ! ! !) ! !) C ; ( dR Y / . ! !) #c H c .: P / #b Tj/ .,2#R S ; TA .,24 #jTA 4 . ! !)
" !' + % & & / : /% 5 E4 5 / 9 VE< / .< /4 .U 6 .: ./ / 3 .: !Q 4 % ..:G / < ,.< 4 & T .7 / 3 0 9 V !D 2\ . !)=""" ! + ,.4 ( )' f / VQ 4 [% 3 4 9 % 3 V% 5 F./G ,/ 3 8 % UV .4 8 <C 0 4 0 9 / 3 m+ % .9 3 % & % . !D 2\ . !)=""" ! + ,.4 #
*+ 重 * !? ! 在煤矿 中 此 类 研 究 数 量 较 少 且 主 要 集 中 在 !" + !以上 ) 类问 题 的 研 究 露天矿的运 输 车 辆 方 面 * L ?
区域为非受限的开放环境 ! 而在井工矿井中 ! 运输巷 道为受限空间 ! 在 受 限 巷 道 中 车 辆 行 驶 过 程 中 的 扬 尘特性研究较少 $ 井工煤矿的辅助运输巷道是进风 巷 ! 主要作用是运料和行人 ! 此类巷道中不同于采掘 工作面没有固定持 续 的 强 度 较 大 的 尘 源 ! 粉 尘 的 来 源一般是运料过程中由于车辆覆盖不严向外溢出的 各类固体颗粒物 ! 另 外 一 种 最 为 主 要 的 尘 源 是 车 辆
基金项目 国家自然科学基金资助项目 " J!)L>!!* # 收稿日期 )"!J I "J I !* ( 修订日期 )"!J I "L I !* 作者简介 董子文 " !MNL )# ! 男 ! 博士研究生 ! 研究方向 & 环境工程及煤矿安全技术 $ 6 ? 8 4 & & UW Y )V Y ,_!*=' < % 8 ? 8 4 & & ]^].: P / _!*= ' < % 8 ! 通讯联系人 ! 6
!> + B K ( E * !)? $
) # 边界条件设 置 $ % 风 流 条 件 & 数 值 模 拟 过 程 中受限巷道一端为进风口 ! 辅运巷道为进风巷 ! 风速
I ! I ! * 8 '0 范围内 ! 文中取 > 8' 0 ! 另一端为 在>i
回风口设置条件为压力控制 ! 研究车辆行驶方向时 ! 将原 来 的 进 风 口 修 改 为 回 风 口 即 可 $ 风 流 密 度
I ! ( 颗粒存在 ! 仅有行驶 速度 分别 为 J %* %N %!" 8' 0
?@ 物理模型及边界条件
?A ?@ 数值模拟使用计算机配置 本研 究 采 用 + ; FE; QF2& 9 X,V 0 < 0J` " 进行模 拟 ! 运行软件的 计 算 机 + @ T为 H .9 / & "B # + % 3 / "G F# L? >LM"Z ! 主频为 >` " d S W ! 可 超 频 至 >` > d S W !计 算 机内存为 !* d a ! 系 统 为 j.U% Y 0 L 旗 舰 版 *> 位 操 作系统 ! 安装在 !)N d a的固态硬盘上 $ ?A B@ 物理模型的建立及网格划分 为了节 省 计 算 资 源 将 巷 道 进 行 简 化 & 巷 道 宽 >` N 8 %高 > 8 % 长 !"" 8 ( 车 辆 使 用 运 料 车& 车 总 长 L` " 8 % 车头高 !` N 8 % 宽 )` ) 8 !由 于 数 值 模 拟 的 网 格划分过程中车轮设置圆形会极大限度增加网格数 量导致三维模型计 算 困 难 ! 因 此 将 车 轮 设 置 为 与 圆 形车轮尺寸相似的矩形 & 长 "` * 8 % 高 "` * 8 % 宽 "` = 8 ! 计算区域如图 ! 所示 $
第 !" 卷 # 第 !" 期 ) "!* 年!" 月
环 境 工 程 学 报
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辅运大巷无轨胶轮车扬尘规律数值模拟
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环 境 工 程 学 报
第 !" 卷
在采掘工作面等处 车 身 和 车 轮 上 携 带 的 煤 泥 ! 当 车 辆行驶在辅运巷道中时由于车辆的行驶和颠簸以及 车路的摔出等原因 煤 泥 脱 落 在 辅 运 巷 道 底 板 ! 待 其 逐渐蒸发干燥后在车辆和行人等的碾压作用下破碎 形成底板尘源 ! 风流 流 动 过 程 和 车 辆 行 驶 过 程 对 底 板的粉尘具有扬起 作 用 ! 导 致 辅 运 巷 二 次 扬 尘 污 染 严重 * !! + $ 辅运巷 为受 限 巷 道 ! 车 辆 行 驶 对 巷 道 的 风 流冲击作用相对 于 非 受 限 空 间 " 如 公 路 等 # 强 很 多 ! 所以车辆在受限巷道中对粉尘的二次扬起作用 也会 加强 !是辅运巷粉尘污染的主要原因 ! 对辅 运巷 车辆 行驶过程中的扬尘特性及规律进行研究 ! 判断作业空 间呼吸带高度煤尘浓度是否符合 , 煤矿安全规程 - 规 定的游离 二 氧 化 硅 含 量 低 于 !"l 时 ! 总 粉 尘 浓 度 不 高于 !" 8 : ' 8I= !如果超标必须采取治理措施 ! 因此 能够为粉尘污染的治理提供理论和技术支持 $
V 9 32 7 & % (1 5 & 39 1 () & +,(< +9 ) % +, % 2 , ) 7 () & +,+7 (& 5 & , Q ' 9 5 ) % (9 5 2 '< 6 ) 7 (% 0 1 2 5 5 7 9 < < 2 7) & 7 2*2 : & % 1 2& ,(9 ;& 1 & (7 6 : (9 1 (Q27 +(' > (6
I ! !` )M Z: ' 8I= ! 动 力 黏 度 为 !` N k!" IJ @ 4 '0 !压
力 !' "=! J k !" J @ 4 $ & 粉 尘颗 粒条 件 & 粉 尘颗 粒 的 粒径为 !" ' 8 ! 密度 ! *J" Z: ' 8I= ! 水分含量 " 质量 含水率 # 为 !` *l ! 颗粒含水率 没有 达到 对应 的含 水 率阈值 ! 所以粉尘运 移 过 程 中 一 般 不 用 考 虑 凝 聚 效 应的影响 ( 气流与粉 尘 颗 粒 形 成 混 合 物 的 动 力 黏 度 由f 3 / : / 3 混合物动力黏度类型控制 ! 由 软件 根据 气 固两相的体积分数和气相动力黏度结合湍流参数进 行计算获得 ( 底板粉尘量采用积尘负荷表示 ! 用底板 单位面积上的粉尘质量表示 底板 的积 尘负 荷 * !J + ! 为 ==" 8 : ' 8I) ! 底板 积 尘 无 初 始 速 度 $ ( 初 始 条 件 & 初始巷道气流中无 粉 尘 ( 底 板 存 在 无 初 始 速 度 的 粉 尘颗粒 ! 颗粒体积分 数 按 照 底 板 积 尘 负 荷 和 粉 尘 密 度换算 设 置 为 )` * k!" IL ( 初 始 条 件 下 车 身 无 粉 尘
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