油型氣涌出條件下掘進(jìn)巷道CH4擴(kuò)散規(guī)律數(shù)值模擬.pdf

1、隨著煤礦開(kāi)采深度及開(kāi)采力度的不斷加大，礦井安全開(kāi)采問(wèn)題日益顯著，尤其是開(kāi)采活動(dòng)破壞了地層原有的氣體平衡，導(dǎo)致大量瓦斯涌入采掘工作面。煤油共生礦井油型氣涌出具有隱蔽性、突發(fā)性及涌出量大的特點(diǎn)，因此，在煤油氣共生礦井開(kāi)采過(guò)程中，油型氣的異常涌出已經(jīng)成為煤礦安全開(kāi)采新的致災(zāi)因素。
　　針對(duì)油型氣涌出造成掘進(jìn)巷道局部瓦斯?jié)舛纫壮薜膯?wèn)題，本文在分析油型氣涌出特征及成分的基礎(chǔ)上，根據(jù)掘進(jìn)巷道實(shí)際參數(shù)及瓦斯、油型氣涌出狀況，建立油型氣涌出掘進(jìn)

2、巷道物理模型，同時(shí)依據(jù)壓入式通風(fēng)理論建立了數(shù)學(xué)模型。采用ANSYS軟件對(duì)掘進(jìn)巷道采用壓入式局部通風(fēng)方式時(shí)的風(fēng)流結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行數(shù)值模擬，研究了油型氣以不同涌出量涌出的CH4的擴(kuò)散規(guī)律以及不同巷道斷面積、不同風(fēng)筒出風(fēng)風(fēng)速、不同風(fēng)筒直徑以及風(fēng)筒距工作面不同距離對(duì)于油型氣擴(kuò)散的影響，確定了合理的局部通風(fēng)參數(shù)。
　　模擬計(jì)算結(jié)果表明：隨著油型氣涌出量的增大，涌出穩(wěn)定后掘進(jìn)巷道相同位置的CH4濃度會(huì)有相應(yīng)的增加，油型氣涌出量越大，CH4沿頂板逆

3、流向工作面的距離越長(zhǎng)；巷道斷面積增大，對(duì)于增強(qiáng)局部通風(fēng)效果有利，但對(duì)于排出巷道底板油型氣，巷道斷面積并不是越大越好；風(fēng)筒的送風(fēng)速度增大，巷道的平均風(fēng)速就會(huì)增大，能有效的排出油型氣；風(fēng)筒直徑增大可以減少通風(fēng)阻力和漏風(fēng)量，巷道風(fēng)流流量增大，風(fēng)速加快，對(duì)于排出巷道底板油型氣有積極作用；風(fēng)筒出口距掘進(jìn)巷道迎頭端面的距離越近，風(fēng)流與油型氣混合更加充分，對(duì)底板油型氣排出有利；同時(shí)模擬得出當(dāng)風(fēng)筒送風(fēng)速度為10m/s，風(fēng)筒出口直徑為1m，風(fēng)筒出口距掘進(jìn)