高壓二次旋轉(zhuǎn)水氣射流風(fēng)機(jī)治理上隅角瓦斯技術(shù)研究.pdf

1、目前，國(guó)內(nèi)采煤工作面上隅角瓦斯積聚超限問(wèn)題還比較普遍，嚴(yán)重威脅煤礦安全生產(chǎn)。本文著眼于目前治理上隅角瓦斯技術(shù)中存在的不足之處，研制出高壓二次旋轉(zhuǎn)水射流風(fēng)機(jī)，并對(duì)二次旋轉(zhuǎn)水氣射流風(fēng)機(jī)驅(qū)散上隅角積聚的瓦斯氣體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，其特點(diǎn)是無(wú)火源、作用范圍廣。 本文研究的主要內(nèi)容有對(duì)二次旋轉(zhuǎn)水氣射流風(fēng)機(jī)驅(qū)散積聚的爆炸氣體關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，包括對(duì)不同噴嘴類(lèi)型、不同喉嘴距、不同喉管及擴(kuò)散管尺寸、不同水壓對(duì)風(fēng)量、風(fēng)壓、作用范圍等通風(fēng)參數(shù)的影響進(jìn)

2、行系統(tǒng)研究；對(duì)二次旋轉(zhuǎn)水氣射流風(fēng)機(jī)作用于上隅角流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬研究；研制作用范圍更廣、耗水量更小、吸風(fēng)量更大、驅(qū)散爆炸性氣體效果更好的二次旋轉(zhuǎn)水氣射流風(fēng)機(jī)，并在采煤面上隅角(危險(xiǎn)源)驅(qū)散積聚的爆炸性氣體治理中進(jìn)行工業(yè)性實(shí)驗(yàn)研究。 本文研究的實(shí)驗(yàn)研究方法主要有實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)研究、數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)研究和現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)性實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)研究包括對(duì)多種旋轉(zhuǎn)形式、不同結(jié)構(gòu)尺寸噴嘴的實(shí)驗(yàn)及不同喉管長(zhǎng)度文氏管模型的制作、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的建立、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)定分

3、析等；實(shí)驗(yàn)效果理論分析研究是指針對(duì)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算處理，并采用正交實(shí)驗(yàn)的方法，選擇最佳的實(shí)驗(yàn)方案，并確定高壓水氣射流風(fēng)機(jī)最優(yōu)結(jié)構(gòu)尺寸；風(fēng)機(jī)出口風(fēng)流流場(chǎng)分布的測(cè)定結(jié)果表明旋轉(zhuǎn)射流具有更大的作用范圍和更強(qiáng)的摻混能力。數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)主要是對(duì)高壓二次旋轉(zhuǎn)水氣射流風(fēng)機(jī)驅(qū)散上隅角積聚瓦斯效果進(jìn)行模擬計(jì)算，模擬計(jì)算結(jié)果表明，高壓水射流風(fēng)機(jī)顯著改變了上隅角流場(chǎng)的分布，有效地減小了上隅角渦流區(qū)域，驅(qū)散了上隅角積聚的瓦斯，提高了煤礦生