綜采工作面配風量對其風阻的影響規律分析

侯建軍

(新鄭煤電有限責任公司，河南 新鄭 451150)

前人采用CFD模擬方法在礦井通風領域取得了豐碩的研究成果，在前人研究基礎上，本文借助CFD流場模擬方法定量計算不同配風量條件下綜采工作面風阻，以河南新鄭煤電有限責任公司11208綜采工作面為研究對象，采用現場實測與CFD數值模擬技術相結合的方法從“風流場”角度出發對綜采工作面風阻隨其配風量的變化規律進行研究。

1 綜采工作面風阻實測研究

以河南新鄭煤電有限責任公司11208綜采工作面為研究對象，該工作面為“一進一回”U型通風方式，現場實測該工作面的風量、空氣密度、通風阻力、風阻，選擇在檢修班期間進行測試，綜采工作面通風參數現場實測布置如圖1所示。在進風巷斷面Ⅰ位置處實測工作面配風量，在進風巷斷面Ⅱ位置處與回風巷斷面Ⅲ位置處實測氣壓、風速、干溫度、濕溫度，計算風流密度、工作面通風阻力、工作面風阻，式(1)為工作面通風阻力計算公式，式(2)為工作面風阻計算公式，主要實測數據與計算結果數據見表1。

表1 綜采工作面關鍵通風參數及風阻實測結果匯總

式中，hs為綜采工作面通風阻力，Pa；PⅡ為綜采工作面測試斷面Ⅱ氣壓值，Pa；PⅢ為綜采工作面測試斷面Ⅲ氣壓值，Pa；hⅡ為綜采工作面測試斷面Ⅱ氣壓值，Pa；hⅢ為綜采工作面測試斷面Ⅲ氣壓值，Pa；Qs為綜采工作面斷面Ⅰ位置風量測試值，m3/min；Rs為綜采工作面風阻，Ns2/m8；g為重力加速度，m/s2。

圖1 綜采工作面通風參數現場實測布置示意圖

由表1可得工作面回采期間不同配風量條件下其風阻實測結果相差較大，為了進一步揭示工作面配風量對其風阻的影響變化規律，下文將采用數值模擬方法從工作面流場結構分布特征入手進行深入分析研究。……