巷道风流中瓦斯逆流现象的数值模拟

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1、第!"卷第!期重庆大学学报#$%&!"'$&!"(()年!月*$+,-.%$/01$-234-25-467,849:;.,&"(()!!文章编号!<(((=>?"@""(()#(!=(!<)=(>巷道风流中瓦斯逆流现象的数值模拟高建良!罗!娣"河南理工大学安全科学与工程学院!河南焦作A>A((!$摘!要!根据计算流体动力学理论!研究巷道在不同风速'不同倾角下的瓦斯逆流现象#分析巷道风流中瓦斯逆流区的长度'浓度分布以及瓦斯层厚度的变化#得出倾斜巷道中瓦斯逆流的一般规律%结果表明&在下行通风风速较小的

2、情况下!当瓦斯从顶板涌出时!巷道中将出现明显的瓦斯逆流现象#在发生瓦斯逆流时!风速越高!瓦斯逆流的区域越小!瓦斯层的厚度越薄'长度越短#下行通风有利于空气和瓦斯的混合!且倾角越大!瓦斯与空气混合的能力越强!顶板逆流瓦斯层的范围越小%关键词!数值模拟#瓦斯分布#瓦斯逆流!!中图分类号!GUF<"&>A文献标志码!CRH$)&#-,27#$H2,1#'"'5+,-.9,&*52'9'5$)14,")&''52,6)&#",",#&9,685#4%3)&:%3)*#!"#?%!LJ1$$%$/L./79

3、:LJ47-J7.-KH-24-77,4-2#a7-.-P$%:97J1-4J5-467,849:#*4.$Y+$A>A((!#P&T&014-."!+71&,-1&c789+K:I791.-7O.J[Q.,K/%$Q4-917%.-7Q.:8.96.,4$+8Q4-K67%$J49478.-K.-2%78O.87K$-J$IR+9.94$-.%/%+4KK:-.I4J8917$,:$.-.%:Y7917O.J[Q.,K/%$Q.,7.%7-291#917J$-J7-9,.94$-K489,4O+

4、94$-.-K917I791.-7,$$/%.:7,914J[-788&G17,78+%9881$Q91.9917I791.-7,$$/%.:7,Q$+%KI$67.2.4-89917.4,/%$Q4-.K7J%7-84$-.%67-94%.97K.4,Q.:4/917K$Q-Q.,K.4,67%$J49:48-$9%.,277-$+21&G17/.897,917.4,/%$Q8R77K#9178I.%%7,917I791.-7O.J[Q.,K/%$Q.,7.O7J$I78#.-K917I791.

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6、84I+%.94$-$I791.-7K489,4O+94$-$I791.-7O.J[Q.,K/%$Q!!矿井有瓦斯涌出的巷道中#瓦斯积聚是影响矿并不总是在最初的瓦斯涌出地点#而是在距涌出地井采掘工作安全的重要问题%为了能够将有害物质点的一段距离内%这说明在瓦斯爆炸发生以前#已'<+!(排出#以减少对工作人员的伤害*防止瓦斯积聚*降存在高浓度瓦斯在井下巷道内的运移%在倾斜低煤矿安全隐患#需要查清并排除高浓度区的瓦斯巷道的上行风流中#瓦斯自然流动的方向和风流方积聚%在一些瓦斯爆炸事故中#瓦斯爆炸的发生

7、点向一致#但在下行风流中#瓦斯流动的方向和风流方收稿日期!"((?=<(=!<基金项目!长江学者和创新团队发展计划资助项目!VTG(B"$教育部留学回国人员科研启动基金资助项目!教人司函'"((!(

8、http://qks.cqu.edu.cn!"(重庆大学学报!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!第!"卷向正好相反#且由于高浓度瓦斯存在所产生体积力在计算机上做了一次物理实验#它不受物理模型和实作用#引发瓦斯在巷道顶板附近沿巷道风流的反方验模型的限制#省钱省时#有较多的灵活性#而且还能'A+B(向运动%即发生下行风流中瓦斯逆流现象%瓦给出详细和完整的资料#很容易模拟特别尺寸*高温*斯逆流所造成的瓦斯积聚很容易被人们忽视而造成有毒*易燃等真实条件和实验中只能接近而无法达到灾害%因