U型通风上隅角瓦斯浓度分布及应用

作     者：党龙 

作者单位：辽宁工程技术大学 

学位级别：硕士

导师姓名：单亚飞

授予年度：2014年

学科分类：0819[工学-矿业工程] 081903[工学-安全技术及工程] 08[工学] 

主      题：上隅角 采空区 瓦斯治理 数值模拟 计算公式 

摘      要：本文结合晋煤集团古书院矿15#煤3盘曲高瓦斯区域153302工作面采空区瓦斯的赋存及涌出的特征,应用多孔介质流体动力学、传热传质学和数值模拟等理论,现场测定采空区瓦斯的压力场、速度场和浓度场。研究采空区瓦斯的分布特性,根据能量守恒、质量守恒和动量守恒定律对工作面回采时采用的采煤工艺、15#煤的各基础参数、采空区瓦斯浓度场,风量情况等的分析计算,建立瓦斯流动的数学模型,按照采空区的形状和建立的瓦斯流动数学模型,采用完全非结构化网格的有限体积法对采空区瓦斯流动控制方程以及边界条件进行离散化,并用商业CFD软件Fluent对上隅角瓦斯浓度模拟;结合15#煤层基础参数的测定结果推导出上隅角瓦斯浓度的计算方程公式,经过对模拟结果和计算结果的分析得出153 302工作面实测回采时期上隅角瓦斯浓度在正常通风的情况下瓦斯浓度不会达到超限的临界值的问题,经与现场数据的对比,理论计算和软件模拟的结果都与其相吻合,进一步说明了上隅角瓦斯浓度计算公式的正确性。因此在古书院煤矿能通过数值模拟与公式计算得出上隅角瓦斯浓度的范围,能有效的为所研究矿井以后开采同一地质条件、同一水平,同一采区的其他工作面的瓦斯治理提供了科学合理的宝贵经验。