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矿井掘进工作面设备相对集中、作业时间长、噪声源种类多、辐射噪声强度大且为高、中频频谱特性、空间封闭狭窄、四周皆为矿(煤)岩壁和支护层或水泥浆喷注层,壁面噪声吸收系数低而反射面大、散射能力强,且巷道轴向长度尺寸远远大于横截面尺寸,噪声只能沿巷道轴向方向传播,工作面噪声得不到有效衰减,与自由声场声强相比,井下掘进巷道噪声衰减速度缓慢得多,致使同一机器井下作业噪声比地面高。这对长期工作在矿井巷道掘进工作面的作业人员身心健康危害很大,同时工作面噪声可能掩蔽各种安全警报信号而成为安全事故的重大隐患。因此,开展矿井巷道掘进工作面噪声预测分析与控制研究对实现低噪声矿井生产环境意义重大。(1)本文分析了矿井长空间巷道及掘进工作面中噪声环境特性,探讨了掘进工作面中典型噪声源的噪声辐射机理,开展了矿井掘进工作面及近巷道噪声环境现场测试和数据分析处理,进行了矿井掘进工作面及近巷道噪声传播和衰减研究。(2)采用几何声学法、声能密度法和表面积分法应用Matlab软件分析了矿井巷道中的接收点与声源距离、壁面吸声系数、划分曲面面积大小、巷道拱形曲面半径大小、噪声源数目等对巷道噪声声压级的影响,进行了理论计算数值与实测结果的对比,其结论如下:吸声系数增大时,相对应的声压级减少,但对整个声压级影响较小;接收点远离声源过程中,声压级成曲线衰减,曲率减少;随着拱形曲面半径增大,声压级减少且衰减速度减慢;多噪声源沿矿井长空间巷道辐射噪声衰减速度更为缓慢,在不考虑声波的干涉且条件相同时,多噪声源比单噪声源辐射噪声强度大。(3)介绍了粉尘空气介质的声波衰减机理,基于掘进工作面及近巷道粉尘分布特性,分析了悬浮粉尘空气介质的粘滞特性对声衰减的贡献及悬浮粉尘颗粒的声波散射作用和粉尘颗粒粒径、浓度等的对声衰减的影响,其结论如下:悬浮粉尘颗粒粒径a一定时,声散射衰减系数随粉尘体积浓度的增大而增加,频率增加而增大,但这种增加速度平缓。悬浮粉尘颗粒粒径a越小,相应的声散射衰减系数越小,声散射衰减作用越弱。