随着浅地表资源的逐渐枯竭,我国大多数金属矿山已转入深部开采。由于采掘深度的增加和其他热源的放热作用,高温热害已成为制约高深矿井安全生产的突出问题。独头巷道由于只有一个出口,在其工作面无法自然形成循环风流,高温问题更为严重。通风是减少或消除井下热害经济有效的措施之一,科学合理的通风系统能为企业节约通风成本。本文采用数值模拟方法,以云锡集团卡房分矿新建矿业公司1450中段37穿东主巷为研究对象,对影响掘进巷道压入式通风场分布的因素进行了分析。主要内容如下:(1)独头巷道风流流动理论分析和数学模型的建立。从紊流状态下的组分质量守恒、动量守恒和能量守恒等基本原理出发,对独头巷道压入式通风风流流动规律进行理论分析并建立数学模型。(2)独头巷道高温热环境数值模拟和评价。对1450中段37穿东主巷的温度分布进行现场测量,并运用CFD软件进行数值计算得到场分布,将所得结果与现场实测数据进行对比,分析两者之间的差别;然后从人的主观意识和客观条件的角度对该巷道的热环境进行评价。(3)分析影响独头巷道射流通风的因素。根据对现场情况的数值计算和评价结果,分析送风参数和巷道参数对射流通风的影响,比对不同参数条件下气流的运动规律、温度分布以及PMV-PPD指标。(4)热害控制技术的研究。根据对独头巷道热环境数值模拟结果得知,仅靠通风手段无法彻底改变高温现状,因此在改进通风系统的基础上必须寻求其他方法对热害加以控制。通过借鉴其他矿山降温的成功技术方案,结合新建矿业公司实际情况,提出了适合现场需要的热害控制技术。研究表明:独头巷道压入式通风遵循受限贴附射流运动规律,送风参数和巷道几何尺寸对射流运动都有一定影响。不同送风参数下射流具有不同的初始能量,使射流弯曲程度发生变化,形成不同的温度分布,从而引起人体热舒适感的差异,其中送风温度的影响最为明显;不同巷道参数下射流具有不同的贴附作用力,使顶板对射流贴附作用发生改变,形成不同的贴附效果,从而起人体热舒适感的差异,其中送风位置的不同对贴附效果影响最小。