金属矿山 ›› 2026, Vol. 55 ›› Issue (3): 24-33.
龚晓燕,裴晓泽,陈 龙,康 哲,付浩然,孙海鑫,贺子纶,王新雨,薛 河
GONG Xiaoyan,PEI Xiaoze,CHEN Long,KANG Zhe,FU Haoran,SUN Haixin,HE Zilun,WANG Xinyu,XUE He
摘要: 为解决目前综掘面风流无法有效将粉尘控制在掘进机前方、抽风口无法高效地将粉尘收集到除尘风机
中导致的控尘集尘效果不理想、粉尘污染严重等问题,提出了一种风流控尘与两级集尘协同降尘新思路。通过风流
控尘装置与集尘装置高效配合,使尽可能多的粉尘进入到一级集尘装置中,未被一级集尘装置捕集到的粉尘随着风
流进入到二级集尘装置中。以陕北某矿综掘面为例,设计了风流控尘—两级集尘系统,并建立了该系统的粉尘场有
限元计算模型,模拟分析了控尘与两级集尘单参数变化下隐患位置处的粉尘分布规律,确定了各参数的合理取值范
围。为获取最佳控尘—两级集尘协同降尘方案,基于Box-Behnken 原则设计了系统各参数综合变化下的试验方案,提
取了各方案数值模拟结果作为样本数据,以出风口右偏角度、出风口口径、一级集尘口距端头距离、二级集尘口距端
头距离4 个参数为自变量,基于Pareto 最优法建立了以司机位置粉尘浓度及回风侧行人呼吸带平均粉尘浓度为因变
量的优化模型,并采用NSGA-Ⅱ算法进行了模型求解,得到不同工况下最佳控尘—两级集尘协同降尘方案。为验证
降尘方案的有效性,设计并搭建了控尘—两级集尘系统试验平台并进行了测试验证。结果表明:在出风口距端头最
远距离(10 m)工况下,协同作用后,司机位置粉尘浓度由303. 19 mg/ m3 降低至163. 28 mg/ m3,降低了46. 1%;行人呼
吸带平均粉尘浓度由359. 68 mg/ m3 降低至76. 33 mg/ m3,降低了78. 8%,降尘效果显著。
中图分类号: