油型氣涌出條件下掘進巷道CH4擴散規(guī)律數值模擬.pdf

1、隨著煤礦開采深度及開采力度的不斷加大，礦井安全開采問題日益顯著，尤其是開采活動破壞了地層原有的氣體平衡，導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，因此，在煤油氣共生礦井開采過程中，油型氣的異常涌出已經成為煤礦安全開采新的致災因素。
　　針對油型氣涌出造成掘進巷道局部瓦斯?jié)舛纫壮薜膯栴}，本文在分析油型氣涌出特征及成分的基礎上，根據掘進巷道實際參數及瓦斯、油型氣涌出狀況，建立油型氣涌出掘進

2、巷道物理模型，同時依據壓入式通風理論建立了數學模型。采用ANSYS軟件對掘進巷道采用壓入式局部通風方式時的風流結構特點進行數值模擬，研究了油型氣以不同涌出量涌出的CH4的擴散規(guī)律以及不同巷道斷面積、不同風筒出風風速、不同風筒直徑以及風筒距工作面不同距離對于油型氣擴散的影響，確定了合理的局部通風參數。
　　模擬計算結果表明：隨著油型氣涌出量的增大，涌出穩(wěn)定后掘進巷道相同位置的CH4濃度會有相應的增加，油型氣涌出量越大，CH4沿頂板逆

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