采空区瓦斯流动规律的cfd模拟

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1、第32卷第7期煤炭学报Vol.32No.72007年7月JOURNALOFCHINACOALSOCIETYJuly2007文章编号:0253-9993(2007)07-0719-05采空区瓦斯流动规律的CFD模拟1,2,32,34胡千庭,梁运培,刘见中(11中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京100083;21山东科技大学资源与环境工程学院,山东青岛266510;31煤炭科学研究总院重庆分院瓦斯研究所,重庆400037;41煤炭科学研究总院科技发展部,北京100013)摘要:采用CFD数值模拟方法对采空区瓦斯流动及分布规律进行了研究.阐明了计算流体力学CFD模拟的理论基础

2、,介绍了运用FLUENT程序开发CFD模型的方法,并运用所开发的CFD模型对张北矿11418工作面采空区瓦斯流动规律以及地面钻孔抽放条件下瓦斯流动规律进行了模拟,模拟结果表明:采空区回风巷侧的最大瓦斯浓度可达80%.同时表明:采用CFD模型研究采空区瓦斯流动规律是可行的方法之一.关键词:采空区流场;瓦斯流动规律;CFD模拟中图分类号:TD71215文献标识码:ACFDsimulationofgoafgasflowpatterns1,2,32,34HUQian2ting,LIANGYun2pei,LIUJian2zhong(11SchoolofResourceandSafetyEn

3、gineering,ChinaUniversityofMiningandTechnology(Beijing),Beijing100083,China;21CollegeofNaturalResourceandEnvironmentalEngineering,ShandongUniversityofScienceandTechnology,Qinagdao266510,China;31GasDepartmentChongqingBranch,ChinaCoalResearchInstitute,Chongqing400037,China;41Dept.ofScienceandTe

4、chnology,ChinaCoalResearchInstitute,Beijing100013,China)Abstract:GoafgasflowanddistributionpatternswerestudiedbymeansofCFDnumericalsimulation.Discussedthetheoreticalbasisofcomputationalfluiddynamics(CFD)simulation,andintroducedtheCFDmodeldevelop2mentmethodbasedonFLUENTprogram.Goafgasflowpatte

5、rns,aswellasgasflowrulesbyboreholesdrainage,weresimulatedapplyingthedevelopedCFDmodelatPanel11418ofZhangbeicoalmine.Thesimulatingresultsshowthatthemaximumgasconcentrationcanbe80%atthesideofreturnairways.ItsuggeststhatstudyinggoafgasflowpatternsapplyingCFDmodelisoneofthefeasiblemethods.Keyword

6、s:flowfieldingoaf;gasflowpatterns;CFDsimulation掌握采空区瓦斯分布和流动规律,是研究工作面合理通风方式、防治自然发火以及瓦斯治理的关键的[1～3]技术基础.为了研究采空区瓦斯流动规律,笔者在张北矿11418工作面采用束管监测系统测定采空区气体的分布,同时采用基本CFD(计算流体力学)模型对采空区瓦斯流动规律进行了数值模拟.本文主要介绍运用CFD模型模拟采空区瓦斯流动及分布规律的方法和结果.1采空区瓦斯流动及分布的CFD模拟方法采空区瓦斯流动非常复杂,它受多种因素的影响,如通风、瓦斯密度、浮力,以及采空区渗透性.进收稿日期:2006-0

7、7-31责任编辑:毕永华基金项目:国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2005CB221503);国家自然科学基金重点资助项目(50534080);山东省泰山学者建设工程专项经费资助项目作者简介:胡千庭(1957-),男,江西吉安人,研究员,博士生导师1E-mail:huqtin@cqccri1com;联系人:梁运培.E-mail:lian2gyunpei@1261com©1994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPublishingH