基于FLUENT的采空区瓦斯运移规律数值模拟研究

发布时间：2024-05-13 23:29

　　为了研究采空区瓦斯运移规律,以汪家寨煤矿P41104综放工作面采空区为原型,运用FLUENT软件进行建模,针对不同风速、遗煤升温及上隅角瓦斯浓度超限3类情况进行模拟研究,结果表明:通风条件下对采空区浅部瓦斯浓度场有较大影响,但随着走向和倾向距离增大,通风对采空区瓦斯浓度场的影响非常小;采空区出现遗煤氧化升温现象后,高温热源周围的瓦斯浓度随着温度的升高而升高,但升高幅度较小,并且高温热源对整个采空区温度场的影响较小;高位钻孔抽采瓦斯可以有效解决上隅角瓦斯浓度超限的问题。

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

图1采空区物理模型

本次模拟的物理模型是依据汪家寨煤矿P41104综放工作面采空区实际尺寸建立的，设定采空区走向长200m，倾向长150m，假设浮煤高度为1.5m，根据“竖三带”高度计算公式计算得出采空区垮落带高度约为15m，断裂带与弯曲带的总高度为30m，工作面采用U型通风方式通风，进风....

图2网格划分

网格划分采用区域划分，巷道工作面和浮煤网格间距设定为1m×1m，垮落带和断裂带网格间距设定为2m×2m，总共划分1381761个网格，如图2所示。1.4边界条件及相关参数设置

图3采空区各个方向上瓦斯浓度场分布图

当风速v=1.25m/s时，采空区各个方向上的瓦斯浓度(CH4体积分数，下同)场模拟结果如图3所示。由图3(a)、(c)可以看出，沿工作面走向上从采空区浅部走向深部的过程中瓦斯浓度有一个逐渐升高的趋势;由图3(b)、(c)可以看出，在工作面倾向上回风巷一侧的瓦斯浓度要大于进风巷....

图4工作面瓦斯浓度的变化情况

由图3(a)、(c)可以看出，沿工作面走向上从采空区浅部走向深部的过程中瓦斯浓度有一个逐渐升高的趋势;由图3(b)、(c)可以看出，在工作面倾向上回风巷一侧的瓦斯浓度要大于进风巷一侧的瓦斯浓度。瓦斯浓度随工作面不同方向距离的变化情况如图4所示。图4工作面瓦斯浓度的变化情况

本文编号：3972871