上隅角插管抽采時采空區(qū)漏風及瓦斯分布數(shù)值模擬研究.pdf

1、研究上隅角插管時采空區(qū)漏風及瓦斯分布規(guī)律對提高瓦斯抽采效率、治理上隅角瓦斯超限及采空區(qū)遺煤自燃和瓦斯爆炸有著非常重要的理論和現(xiàn)實意義。
　　本文利用計算流體力學的理論,運用 Fluent軟件模擬網格劃分不同時工作面采空區(qū)的流場,得出對工作面近壁面進行邊界層加密時在上、下隅角附近出現(xiàn)一定范圍的渦流區(qū);工作面、采空區(qū)網格間距分別為0.4、0.2m,1m、0.5m時上隅角及靠近工作面的瓦斯?jié)舛炔顒e較大,工作面、采空區(qū)網格間距分別為0.2

2、、0.1m,0.5m、0.25m時上隅角及靠近工作面瓦斯?jié)舛炔顒e較小。
　　建立采空區(qū)漏風及瓦斯分布的數(shù)學物理模型,運用Fluent軟件對U型通風采空區(qū)進行模擬,模擬結果得出:隨著深入采空區(qū)的距離越遠,瓦斯?jié)舛仍礁?;從采空區(qū)底部至頂部瓦斯?jié)舛戎饾u變大,距底板15m以上的瓦斯?jié)舛瓤蛇_到70％以上;在回風側上隅角附近出現(xiàn)局部的高濃度瓦斯區(qū)域,且越靠近工作面瓦斯?jié)舛仍礁?。通過對上隅角插管時采空區(qū)進行數(shù)值模擬得出其瓦斯分布規(guī)律:與未抽采

3、時相比同一位置采空區(qū)瓦斯?jié)舛扔兴档?采空區(qū)瓦斯涌向抽采管口,使其周圍瓦斯?jié)舛让黠@降低。隨抽采負壓的增加,抽采混合流量不斷增加;抽采瓦斯?jié)舛炔粩嘟档?在負壓較低時抽采瓦斯?jié)舛冉捣^小,在負壓較高時抽采瓦斯?jié)舛冉捣饾u變大;瓦抽采斯量不斷增加,在負壓較低時瓦抽采斯量增幅較大,在負壓較高時瓦抽采斯量增幅較小,負壓升至2000Pa時瓦斯抽采量基本穩(wěn)定;上隅角瓦斯?jié)舛炔粩嘟档?。采空區(qū)漏風量隨抽采負壓的升高而不斷增加;上隅角插管抽采時沿深入采空區(qū)