高壓二次旋轉水氣射流風機治理上隅角瓦斯技術研究.pdf

1、目前，國內采煤工作面上隅角瓦斯積聚超限問題還比較普遍，嚴重威脅煤礦安全生產。本文著眼于目前治理上隅角瓦斯技術中存在的不足之處，研制出高壓二次旋轉水射流風機，并對二次旋轉水氣射流風機驅散上隅角積聚的瓦斯氣體進行實驗研究，其特點是無火源、作用范圍廣。 本文研究的主要內容有對二次旋轉水氣射流風機驅散積聚的爆炸氣體關鍵技術參數優(yōu)化實驗，包括對不同噴嘴類型、不同喉嘴距、不同喉管及擴散管尺寸、不同水壓對風量、風壓、作用范圍等通風參數的影響進

2、行系統(tǒng)研究；對二次旋轉水氣射流風機作用于上隅角流場進行數值模擬研究；研制作用范圍更廣、耗水量更小、吸風量更大、驅散爆炸性氣體效果更好的二次旋轉水氣射流風機，并在采煤面上隅角(危險源)驅散積聚的爆炸性氣體治理中進行工業(yè)性實驗研究。 本文研究的實驗研究方法主要有實驗室實驗研究、數值模擬實驗研究和現場工業(yè)性實驗研究。實驗室實驗研究包括對多種旋轉形式、不同結構尺寸噴嘴的實驗及不同喉管長度文氏管模型的制作、實驗系統(tǒng)的建立、實驗數據的測定分

3、析等；實驗效果理論分析研究是指針對實驗室實驗所測得的實驗數據進行科學的計算處理，并采用正交實驗的方法，選擇最佳的實驗方案，并確定高壓水氣射流風機最優(yōu)結構尺寸；風機出口風流流場分布的測定結果表明旋轉射流具有更大的作用范圍和更強的摻混能力。數值模擬實驗主要是對高壓二次旋轉水氣射流風機驅散上隅角積聚瓦斯效果進行模擬計算，模擬計算結果表明，高壓水射流風機顯著改變了上隅角流場的分布，有效地減小了上隅角渦流區(qū)域，驅散了上隅角積聚的瓦斯，提高了煤礦生