瓦斯异常涌出气体运移规律及影响范围研究

发布时间：2018-07-11 17:06

  本文选题：安全区域 + 瓦斯运移扩散　； 参考：《中国矿业大学（北京）》2013年博士论文

【摘要】：本文采用理论分析，相似试验和数值模拟相结合的方法系统研究了瓦斯异常涌出后大量瓦斯气体沿巷道运移扩散的规律及其影响范围。基于国内外相关文献研究成果的提炼和总结,推导了瓦斯运移扩散的数学模型；根据流体力学和菲克定律，建立了气体紊流运移扩散数学模型。构建了瓦斯异常涌出气体运移扩散的相似模拟试验，确定了主要影响参数。试验分析得出巷道中气体浓度衰减的时空规律符合负指数函数；气体运移扩散规律与紊流运移扩散数值模型拟合效果具有很好的一致性。根据瓦斯爆炸极限浓度和气体运移扩散规律将瓦斯涌出后的影响区域划分为爆炸威胁区，，爆炸危险区和安全区。应用FLUENT对瓦斯异常涌出进行的数值模拟结果和试验结果能很好的统一。本文提出的瓦斯异常涌出机电设备布置的安全设置区域为指导煤矿井下的安全生产提供理论和技术支持。
[Abstract]:In this paper, theoretical analysis, similarity test and numerical simulation are used to systematically study the law and influence range of large amount of gas migration and diffusion along roadway after abnormal gas emission. The mathematical model of gas migration and diffusion is derived based on the extraction and summary of relevant literature at home and abroad, and the mathematical model of gas turbulent migration and diffusion is established according to fluid dynamics and Fick's law. A similar simulation test of gas migration and diffusion was constructed, and the main parameters were determined. The experimental analysis shows that the space-time law of gas concentration attenuation in roadway accords with the negative exponential function, and the law of gas migration and diffusion is in good agreement with the numerical model of turbulent migration and diffusion. According to the limit concentration of gas explosion and the law of gas migration and diffusion, the influence area after gas emission is divided into explosion threat area, explosion danger area and safe area. The numerical simulation results and experimental results of abnormal gas emission by fluent can be well unified. In this paper, the safety setting area of abnormal gas emission from electromechanical equipment is proposed to provide theoretical and technical support for guiding the safety production of underground coal mines.
【学位授予单位】：中国矿业大学（北京）
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TD712

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本文编号：2115977