采空区漏风及残煤瓦斯涌出对采场气流的影响

发布时间：2019-03-03 12:37

【摘要】：在国内外文献调研的基础上,通过渗流力学、岩石力学、采矿工程等多学科交叉,采用理论分析、数值计算结合的方法,建立了煤矿采空区瓦斯流动数学模型。采用CFD技术对漏风流分布及瓦斯浓度场进行研究,获得了整个工作面上风流的速度和瓦斯浓度的分布情况,得到了漏入采空区和采空区返回工作面风流较为集中的范围,采空区漏风量与工作面风量之间的变化关系,漏风流速沿采空区衰减规律,确定了整个工作面上瓦斯浓度最高的地方为回风隅角,采空区内瓦斯浓度最高的区域也是整个采场瓦斯浓度最高的区域。通过对不同送风量的模拟研究,描述了瓦斯浓度的运移趋势,得到了回风隅角瓦斯浓度与送风量的关系,并且发现近风侧瓦斯浓度梯度较大,增大送风量能降低近回风隅角瓦斯浓度,但是会增加遗煤自燃的风险。揭示了采空区漏风和残煤瓦斯涌出对采场气体流动的影响规律。
[Abstract]:On the basis of literature investigation at home and abroad, a mathematical model of gas flow in goaf of coal mine is established by means of cross-discipline of seepage mechanics, rock mechanics, mining engineering and the combination of theoretical analysis and numerical calculation. The distribution of leakage air flow and gas concentration field were studied by means of CFD technology. The distribution of air flow velocity and gas concentration in the whole working face was obtained, and the concentration of air flow in goaf and goaf return working face was obtained. The relationship between the air leakage in the goaf and the air volume in the working face, the attenuation law of the air leakage velocity along the goaf, the highest gas concentration in the whole working face is determined as the return air corner. The area with the highest gas concentration in the goaf is also the area with the highest gas concentration in the whole stope. Based on the simulation of different supply air volume, the migration trend of gas concentration is described, and the relationship between gas concentration in the corner of return air and the supply air volume is obtained, and it is found that the gas concentration gradient near the wind side is larger. Increasing the supply air volume can reduce the gas concentration near the corner of the return air, but it will increase the risk of spontaneous combustion of residual coal. The effects of air leakage in goaf and gas emission from residual coal on gas flow in goaf are revealed.
【作者单位】： 西南石油大学土木工程与建筑学院;
【基金】：国家自然科学基金(50874082)
【分类号】：TD712

【参考文献】

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【共引文献】

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