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回采工作面采空区瓦斯涌出规律的数值模拟研究 被引量：39
1
作者 李宗翔 题正义 赵国忱 《中国地质灾害与防治学报》 CSCD 2005年第4期42-46,共5页
从分析采空区内部的瓦斯源出发,用负指数函数描述各煤层瓦斯涌出强度的衰减过程。用迎风格式的有限元方法求解了非均质回采采空区流场的瓦斯-大气两相混溶渗流-扩散方程,以可视化技术描绘了采空区瓦斯涌出与风流交换和瓦斯分布变化规律... 从分析采空区内部的瓦斯源出发,用负指数函数描述各煤层瓦斯涌出强度的衰减过程。用迎风格式的有限元方法求解了非均质回采采空区流场的瓦斯-大气两相混溶渗流-扩散方程,以可视化技术描绘了采空区瓦斯涌出与风流交换和瓦斯分布变化规律的流体力学原理。模拟表明,采空区绝对瓦斯涌出量随工作面风量呈衰减变化。而与采空区瓦斯涌出强度呈显著地线性增加,与工作面推进度呈线性递减(但递减幅度不大);工作面风量的突然增大会对瓦斯涌出量在短时间内(8min)产生剧烈的高峰影响,用逐渐增风方法可以避免瓦斯高峰涌出的影响。提出了采空区瓦斯涌出强度的概念,论证了用瓦斯涌出强度衡量采空区瓦斯涌出的科学意义。 展开更多
关键词 非均质采空区 瓦斯涌出强度 瓦斯分布 两相混溶流 有限元 可视化技术 绝对涌出量
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基于“O”型冒落的Y型通风采空区气体分布特征 被引量：13
2
作者 耿晓伟 刘雨 +1 位作者 郭晓阳 杨姗姗 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期71-76,共6页
为了掌握Y型通风采空区气体的分布规律,进一步为采空区瓦斯及火灾防治工作提供理论依据,基于采空区"O"型冒落压实和遗煤耗氧的非均匀性,针对Y型通风系统建立非均质采空区内气体渗流数值模型,采用Fluent数值模拟软件对采空区... 为了掌握Y型通风采空区气体的分布规律,进一步为采空区瓦斯及火灾防治工作提供理论依据,基于采空区"O"型冒落压实和遗煤耗氧的非均匀性,针对Y型通风系统建立非均质采空区内气体渗流数值模型,采用Fluent数值模拟软件对采空区漏风流场和各组分气体浓度场进行模拟分析。结果显示:瓦斯和氧气浓度场在Y型通风采空区内大致呈"L"形分布;风流集中由工作面上、下隅角进入采空区;沿空留巷侧的瓦斯浓度高于运输巷侧,而氧气浓度却恰恰相反;两进一回的Y型通风方式能有效解决瓦斯在工作面上隅角积聚的问题;在采空区深部靠沿空留巷侧存在一个扇形的高瓦斯浓度区域,而该区域氧气浓度较低;采空区自燃危险区域在运输巷侧分布更广,应适当采取防火措施。 展开更多
关键词 Y型通风 非均质采空区 “O”型圈 气体渗流 数值模拟
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采空区遗煤自燃过程及其规律的数值模拟研究 被引量：56
3
作者 李宗翔 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2005年第6期15-19,共5页
基于非均质多孔介质中的连续性方程、多相气体渗流———扩散方程和综合传热方程,建立了工作面动态推进下的采空区自燃数值模型。结合实例,从理论上描绘了工作面开采过程中采空区的漏风流态、氧、CO、瓦斯和温度等分布状态及其动态过程... 基于非均质多孔介质中的连续性方程、多相气体渗流———扩散方程和综合传热方程,建立了工作面动态推进下的采空区自燃数值模型。结合实例,从理论上描绘了工作面开采过程中采空区的漏风流态、氧、CO、瓦斯和温度等分布状态及其动态过程。计算中考虑了瓦斯涌出对自燃的耦合作用;工作面动态推进对自燃的影响,以及沿边界冒落非压实性对漏风供氧、自燃高温区产生的影响。从理论上重点讨论了采空区自燃与各因素的定量化关系,得出自然发火期与煤氧化速度、工作面风量二者均呈显著的反比例关系;对于综放工作面采场漏风供氧系统,自然发火期主要取决于煤的耗氧能力,提高工作面风量仅能扩大自燃高温区的范围,增大自燃的发生几率;提高推进度能显著延长采空区自然发火期,呈指数变化。 展开更多
关键词 采空区 遗煤自燃过程 数值模拟 瓦斯涌出 耦合作用
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