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巷道内皮带输煤系统粉尘运移规律数值模拟研究
随着能源消费的不断增长，煤炭作为我国的主要能源之一，其开采和利用也在不断发展进步。在煤矿生产过程中，皮带输煤系统是重要的运输组成部分。然而在输煤过程中，由于煤的破碎、磨损和氧化等原因，系统内会产生大量的煤灰和粉尘，给环境造成严重影响，同时也对工人的健康产生一定的威胁。因此，输煤系统内粉尘的运移规律成为一个值得研究的问题。本文以某巷道内皮带输煤系统为研究对象，运用数值模拟方法，研究系统内粉尘的传输规律，为解决粉尘问题提供科学依据。
1.研究背景和意义
数十年来，煤矿生产过程中不断出现的煤矸石和煤尘问题严重地影响了煤矿生产的安全和环保。而煤炭生产的粉尘控制，尤其是皮带输煤系统内的粉尘控制问题，更是产生了很大的安全隐患。煤炭运输过程中，煤炭的破碎和磨损会造成大量细小的煤尘和煤灰，对环境和人体健康造成极大威胁。因此，掌握皮带输煤系统内粉尘的传输规律，对预防事故和提高生产安全具有重要意义。
2.研究方法
本文采用数值模拟方法对某巷道内皮带输煤系统内粉尘的运移规律进行研究。具体方法如下：
(1)建立传输流场模型：本研究采用FLUENT软件建立输煤系统内的传输流场模型，并设计了合适的边界条件。
(2)定义物理特性参数：根据实际情况，将粉尘物质的密度、粘度、等离子体折射率等物理特性参数输入模型中。
(3)计算流场特性：运用计算流体力学方法，通过计算研究系统输送物的过程中，物质的影响和系统流场变化，得到粉尘颗粒的粒径分布、浓度分布等信息。
(4)分析和总结结果：通过对输出数据进行统计分析和总结，得出系统内粉尘的运移规律，为解决粉尘问题提供科学依据。
3.研究结果
经过运用FLUENT软件进行数值模拟方法的研究，得到了巷道内皮带输煤系统内粉尘的传输规律。通过分析计算结果得出以下结论：
(1)粉尘的浓度随着输送距离的增加而逐渐降低。
(2)粉尘的浓度分布与各种物理参数密切相关，如输送速度、输送量、物质质量密度等。
(3)粉尘的颗粒大小分布与输送速度和颗粒密度有关。
4.结论与建议
本文通过数值模拟方法研究了某巷道内皮带输煤系统内粉尘的传输规律。结果表明，系统内粉尘的浓度分布、颗粒大小分布以及迁移效应均受到多种因素的影响。为了减少粉尘对环境和人体的威胁，应在运输的全过程中加强粉尘控制。具体建议如下：
(1)对输送材料进行研究，选择颗粒度较大的煤炭、进行煤的预处理来减少物料粉尘产生。
(2)通过管道、风罩等方法实施局部粉尘控制。
(3)实现皮带顶部以及卸煤点等重要部位的局部抑制，减少粉尘产生。
(4)对皮带传输系统进行抽风井、雾化处理、湿法处理等粉尘控制和处理技术的应用。
总之，皮带输煤系统内粉尘的运移规律研究具有重要的现实意义和深远的影响。希望本文的研究成果可以为煤炭生产提供科学依据，加强其粉尘控制，为保障生产安全、保护环境和保护人民健康作出贡献。