基于fluent的综采工作面采空区内瓦斯浓度场研究-论文.pdf

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1、ValueEngineering·163·基于fluent的综采工作面采空区内瓦斯浓度场研究OnManagementoftheMethaneCOncentratiOnFieldinMined-outAreaBasedonfluentFullyMechanizedWorkingFace牛玉海NIUYu-hai；焦新明JIAOXin-ming、(河北邯郸冀中能源峰峰集团梧桐庄矿，邯郸056500)(JizhongEnergyFengfengGroupWutongzhuangMine，Handan，Hebei，Handan056500，China)摘要：本文通过数值模拟采空区内瓦斯浓度场，从理论上

2、确定了瓦斯浓度的分布情况。进而在对综采工作面瓦斯治理提供了科学的理论依据。Abstract：Throughthenumericalsimulationofmethaneconcentrationfieldinmined-outarea，thispaperdeterminedthedistributionofmethaneconcentrationintheoreticalaspect．Thenthescientifictheoreticalbasiswasprovidedinthemethanecontroloffullymechanizedworkingface．关键词：瓦斯；浓度场；数值

3、模拟Keywor~：methane；concentrationfield；numericalsimulation中图分类号：TD712文献标识码：A文章编号：1006—4311(2014)21—0163—021182403工作面概况0+。鼻：0(1)0y、井上182403工作面位于水鱼岗村西北方向，地势北x高南低，地表为丘陵地形，地表大部分已被当地居民开垦边界条件为，0I一ylr-_o=为农田，跃峰渠流经该处。井下位于四采区左翼，本采区182408工作面和182402工作面已结束，附近无其它采掘}：J：。>。，情况。(2)403工作面煤层厚度为3．01m～3．19m，平均煤厚3．1m，局部有

4、夹矸，结构简单。老顶为细砂岩，厚6．10m；直pl=0：P一下Pl-P2y，r_H～L—接顶为砂页岩，厚3．24m；直接底为砂页岩，厚5．50m；老底图1二维采空区漏风场示意图(O

5、等参【一(2n一1)~x／L](4)数有关，目前主要采用类比法根据经验确定这些参数，急我们主要关心x方向的流动。需理论上的指导。在此次研究过程中采用解析法研究U型通风的漏风根据达西定律，Vx=-1粤，由此得，场和由插管抽采产生的流场，用数值模拟说明了上隅角封堵以及插管抽采在治理上隅角瓦斯浓度超限方面的作用，：一∑～cos[(22n-1)'try／L1Exp[_(2n一1),rx／L]百rLn一1r、给出了详细的数值模拟方法以及有关参数的取法，插管抽采采空区瓦斯是治理U型通风上隅角瓦斯浓度超限的根(5)本措施；数值模拟工作在插管抽采设计方面具有一定作用，所用方法可供采空区瓦斯抽采设计参考。在x

6、=0的边界上lv=n∑2．1U型通风的漏风场为了研究采空区内的复杂流(6)场(包括氧浓度场、瓦斯浓度场、温度场等)，首先研究采空式中，r为采空区阻力系数(见后)。区内的漏风场。式(6)在y=O和y=L处发散，是由无粘流假设造成的，图1是u型通风采空区漏风场二维示意图。记工作实际上，由于粘性作用，在y=O和y=L处v=O；我们关心的面长度为L，采空区沿深度方向的瞬时长度为H，下隅角是0

7、作者简介：牛玉海(1967一)，男，河北灵寿人，中级工程师，现任梧桐庄矿副总工程师，研究方向为一通三防及瓦斯治理K～关系曲线如图2所示。由图2可见，在rl=0和方面。11=1处，Kx=+Oo(级数发散)；在=0．5处，K=0(沿回采工作