安太堡露天矿卡车作业作为日常生产活动的主要产尘源之一,产生大量的粉尘,并且在风流的影响下,粉尘的扩散与弥漫污染周边的作业环境,严重威胁矿山工人的身心健康,随着国内矿产资源需求量日益增加,使得矿山不断加大矿石的输送任务,道路运输作业的粉尘污染情况日益严重,目前矿山采用的洒水车洒水抑尘措施具有洒水范围模糊、耗水量大、对路面结构破坏等缺点,因此,有必要对卡车扬尘范围进行有针对性的研究并制定合理的喷雾降尘方案,对矿山道路作业的粉尘治理具有重要的现实意义与参考价值。因此,本文在现场实测与实验研究的基础上,采用数值模拟法对单辆卡车的风流及扬尘浓度分布进行了研究,用FLUENT软件进行数值仿真,采用滑移网格模型与动网格模型相结合的技术模拟了行驶状态下卡车三维流场,并就卡车尾部气流流动状况、转动的车轮附近气流流动状况进行了分析。通过现场收集主要道路的粉尘样品,在实验室进行粉尘分散度的研究,为后续数值模拟提供相关参数,并在计算三维流场的基础上结合就车型、车速、风速等因素对卡车扬尘浓度的大小、运移范围的影响进行了研究,结果表明:卡车尾部气流流动状况随着气流向下游的发展,经历了紊乱形成强度较大的一对拖曳涡的发展过程,且涡对向下游发展过程中涡核中心逐渐向外扩张,卷吸周围的道路的尘土;由对司机室所处的截面的扬尘浓度分布数值模拟结果分析可知,由于车辆自带的挡板作用,运移到司机处的粉尘浓度相对较低,但仍远远超过标准浓度;对车速对卡车扬尘浓度的影响的结果分析可知,风速不变,在车逆风行驶时,车速越大,粉尘向后运移的速度越快,X=0m位置在车驶过3s时浓度达到最大,随后10s内浓度迅速降低,总体趋势为先增加后下降,扬尘浓度随车速的增加而增加,粉尘浓度较高区域在车前后0-30m的范围内;由风流对粉尘运移影响的模拟结果可知,刚起车阶段,在卡车附近由于车力输运占据主要作用导致在车轮前后形成两个粉尘浓度极大值的位置,在车后2m-20m范围内风力输运增强,粉尘浓度随风速增大而增大,在行车5s-10s时,粉尘扩散范围逐渐稳定,在车头到车尾分布范围为100m,在此范围内,风流速度越小,粉尘浓度越大,粉尘在外流场的分布存在“递增-饱和-递减-稳定”的规律。本文在对道路工作面的粉尘产尘机理以及喷雾降尘机理的研究的基础上,对露天矿道路现阶段的喷雾系统进行了分析优化,对降尘喷嘴进行了数值模拟,得出了喷雾降尘系统中不同的喷雾参数对喷雾效果的影响。主要对喷嘴的安装角度、喷嘴直径、喷水量三个参数进行分析得出喷雾降尘中降尘效果最好的安装角度30°,最佳喷嘴直径10mm,最经济合理喷水量为3.8kg·s-1。本论文图共41个,表格共14个