基于fluent的采空區(qū)瓦斯分布規(guī)律研究

1、摘要安徽建筑大學本科畢業(yè)論文Ⅰ摘要近年來隨著礦井開采的不斷延深，瓦斯梯度也不斷增大，進而造成工作面瓦斯涌出量很大，而采空區(qū)瓦斯涌出在工作面瓦斯涌出中占有很大的比例，因此只有了解采空區(qū)瓦斯的賦存、運移、涌出規(guī)律，才能合理地調(diào)整采場通風系統(tǒng)，采取行之有效的瓦斯治理措施防止瓦斯集聚。因此本文以采空區(qū)瓦斯、空氣混合氣體中的瓦斯（CH4）為主要研究對象，通過理論分析的方法較系統(tǒng)分析了綜采工作面及其采空區(qū)瓦斯運移的基本特征，以及影響采空區(qū)瓦斯影響涌

2、出的主要因素，并以此為理論基礎(chǔ)建立了采空區(qū)瓦斯運移的數(shù)值模型。緊接著以顧橋礦1123(1)工作面為原形在FLUENT軟件中搭建模型，通過數(shù)值模擬對比分析了僅有漏風和布置有高抽巷情況下的采空區(qū)內(nèi)的瓦斯分布規(guī)律，得出高抽巷的抽排作用使得綜放面采空區(qū)內(nèi)的高濃度瓦斯向抽采口運移，同時擴大了工作面漏風向采空區(qū)內(nèi)深入的距離，減少了采空區(qū)內(nèi)瓦斯向工作面的涌出。最后，根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果結(jié)合現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)對1123（1）工作面的瓦斯抽放效果進行分析評價。通過

3、本文的分析驗證數(shù)值模擬與現(xiàn)場實測結(jié)果基本吻合，由此可推知采用FLUENT進行數(shù)值模擬對采空區(qū)瓦斯抽采措施的制定具有一定的指導意義。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：采空區(qū)；瓦斯?jié)B流；FLUENT軟件；數(shù)值模擬；瓦斯抽采。目錄安徽建筑大學本科畢業(yè)論文i目錄第一章緒論........................................................................................11.1研究意義..

4、.........................................................................................................................11.2國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀.......................................................................................

5、....................31.2.1采空區(qū)混合氣體流動場研究現(xiàn)狀........................................................................31.2.2瓦斯?jié)B流理論的研究歷程....................................................................................31.3研究思

6、路...........................................................................................................................51.3.1研究內(nèi)容......................................................................................

7、..........................51.3.2研究方法................................................................................................................61.3.3技術(shù)路線..............................................................

8、................................................6第二章綜采工作面瓦斯運移理論研究與數(shù)值模型............................82.1綜采工作面基本特征.......................................................................................................82.2綜采

9、面采空區(qū)瓦斯來源及涌出影響因素.......................................................................92.2.1綜采面采空區(qū)瓦斯來源........................................................................................92.2.2瓦斯涌出量計算.................

10、.................................................................................102.2.3影響采空區(qū)瓦斯涌出的基本因素......................................................................122.3采空區(qū)瓦斯運移特征..................................

11、...................................................................142.3.1多孔介質(zhì)的特性..................................................................................................142.3.2采空區(qū)瓦斯的升浮..........................

12、....................................................................162.3.3采空區(qū)瓦斯的擴散..............................................................................................172.3.4采空區(qū)瓦斯的聚集............................

13、..................................................................172.4綜放面采空區(qū)瓦斯運移基本方程.................................................................................182.4.1采空區(qū)滲流基本方程......................................

14、....................................................182.4.2擴散運動方程......................................................................................................212.5控制微分方程的建立.......................................

15、..............................................................222.5.1基本假設..............................................................................................................222.5.2采空區(qū)氣體流動方程.....................

16、.....................................................................222.5.3采空區(qū)瓦斯的動力彌散方程..............................................................................23第三章FLUENT軟件介紹以及綜采面采空區(qū)瓦斯運移規(guī)律數(shù)值模擬.....................

17、.............................................................................................253.1FLUENT軟件介紹........................................................................................................253.1.1F

18、LUENT軟件組成.............................................................................................253.1.2FLUENT求解...................................................................................................263.

19、2物理模型的構(gòu)建與邊界條件設定.................................................................................273.2.1物理模型的規(guī)定和假設......................................................................................273.2.2計算模型的建立與網(wǎng)格生成..

20、............................................................................273.2.3采空區(qū)瓦斯運移數(shù)值模擬參數(shù)及邊界條件的設定..........................................283.3數(shù)值模擬結(jié)果的分析............................................................