采空区漏风流场相似材料模拟研究
【图文】：
狯Γt ;γp为原型中外部动力，N。2．2模型尺寸选取U型通风全部垮落法综采工作面作为模拟对象，相关参数见表1。表1模拟对象参数Table1Parametersoftheobjecttobesimulatedm工作面长度走向长度倾角/(°)采高控顶距垮落高度支架宽度1602000～3055201.3按1∶100比例制作的试验台，其尺寸为2m×1.8m×0.24m。由于试验台的厚度应尽可能包括垮落带，而垮落带高度一般为采高的3～5倍，同时考虑岩石碎胀系数(1.2～1.4)，经计算垮落高度为:5×4×1.2=24m，则试验台厚度按比例应为0.24m。试验台如图1所示。图1试验台Fig．1Frontviewoftestbench2．3监测点布置为采集模拟过程中的参数，在模型的采空区共布置了206个监测点，其中有198个为负压监测点，另外8个为后期试验中释放有色气体的预留点。同时，，在模型回风侧距离工作面20，30m处各预留一个监测点，用以模拟尾巷、埋管抽放瓦斯的抽放口;在距离工作面回风侧30m，工作面30m的采空区设置一个监测点，以模拟高抽巷抽放瓦斯的抽放口。为测得各监测点的负压，在各点处打孔并焊接直径8mm的铁管，为防止采空区模型内的物体落入管内，在铁管上端罩上的金属网，而铁管的下端通过胶管与压差管相连，如图2所示。图2传压胶管Fig．2Pressurehoses2．4充填材料及加压采空区顶板岩石垮落后，由于上覆岩层压力作用，在采空区内形成非均匀孔隙介质。为真实地反映这一状况，采用不同粒径碎玻璃作为不规则介质充填采空区，靠近工作面位置粒度较大，深入空区内部粒度逐渐减校同时为了模拟采空区上覆岩层的压力，在试验台上方加装5根丝杠对采空区进行加压。3相似材料模拟试验3．1试验步骤在回风巷处安装一台吸尘器作为动力源，通过调节吸力档位模拟不同负压条件?
woftestbench2．3监测点布置为采集模拟过程中的参数，在模型的采空区共布置了206个监测点，其中有198个为负压监测点，另外8个为后期试验中释放有色气体的预留点。同时，在模型回风侧距离工作面20，30m处各预留一个监测点，用以模拟尾巷、埋管抽放瓦斯的抽放口;在距离工作面回风侧30m，工作面30m的采空区设置一个监测点，以模拟高抽巷抽放瓦斯的抽放口。为测得各监测点的负压，在各点处打孔并焊接直径8mm的铁管，为防止采空区模型内的物体落入管内，在铁管上端罩上的金属网，而铁管的下端通过胶管与压差管相连，如图2所示。图2传压胶管Fig．2Pressurehoses2．4充填材料及加压采空区顶板岩石垮落后，由于上覆岩层压力作用，在采空区内形成非均匀孔隙介质。为真实地反映这一状况，采用不同粒径碎玻璃作为不规则介质充填采空区，靠近工作面位置粒度较大，深入空区内部粒度逐渐减校同时为了模拟采空区上覆岩层的压力，在试验台上方加装5根丝杠对采空区进行加压。3相似材料模拟试验3．1试验步骤在回风巷处安装一台吸尘器作为动力源，通过调节吸力档位模拟不同负压条件下工作面通风状况。数据采集系统则由数码相机、数据传输线、计算机以及数据处理软件组成，如图3所示。在对回风巷施加负压前，各压差管内液面处于同一高度，加负压后，压差管内的液面发生变化，通过数码相机将液面高度的变化情况记录下来，通过图片处理软件计算出液面高度变化量，将所有压差管的变化量汇总到一起，通过数据处理软件就可以绘制采空区内等压线，了解采空区内的风流分布。图3试验整体布置图Fig．3Wholelaboratorybench第9期康雪等:采空区漏风流场相似材料模拟研究·55·
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本文编号：2585185
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