双尘源耦合下呼吸性粉尘扩散的紊流系数求解

蒋仲安，陈 雅，王 佩

(1.北京科技大学 土木与资源工程学院，北京 100083；2.首都经济贸易大学 安全与环境工程学院，北京 100070)

双尘源耦合下呼吸性粉尘扩散的紊流系数求解

蒋仲安1，陈 雅1，王 佩2

(1.北京科技大学 土木与资源工程学院，北京 100083；2.首都经济贸易大学 安全与环境工程学院，北京 100070)

为完善综采工作面呼吸性粉尘扩散模型，解决模型中紊流扩散系数和紊流纵向弥散系数无法求解问题，根据气溶胶力学和流体动力学理论，结合综采工作面实际环境和呼吸性粉尘二次飞扬特点，建立综采工作面移架产尘点与割煤产尘点耦合下的呼吸性粉尘扩散模型，其中，呼吸性粉尘二次飞扬采用镜像法.再通过相似实验，按照原模比3∶1，搭建综采工作面实验场地，确定采样点，分别测出3种场景下各采样点的风速值与粉尘质量浓度值；结合实验数据，采用梯度下降法求解紊流系数，求解结果用于呼吸性粉尘质量浓度计算.将理论值与实验值对比，结果表明，在258个采样点中，扩散模型的理论值与实测值的平均绝对误差率为29.66%，证明了该理论模型的有效性，可用于实际矿井下工作面呼吸性粉尘质量浓度的预测.

呼吸性粉尘质量浓度；紊流系数；相似实验；梯度下降法；绝对误差率

综采工作面中呼吸性粉尘产生和运动受多种复杂因素影响，如含尘气流不稳定因素的扰动、空间环境等的约束，导致风向和风速发生变化，影响粉尘颗粒的空间运动状态与浓度，同时……