采空区瓦斯流动规律的CFD模拟

采用CFD数值模拟方法对采空区瓦斯流动及分布规律进行了研究.阐明了计算流体力学CFD模拟的理论基础，介绍了运用FLUENT程序开发CFD模型的方法，并运用所开发的CFD模型对张北矿11418工作面采空区瓦斯流动规律以及地面钻孔抽放条件下瓦斯流动规律进行了模拟，模拟结果表明:采空区回风巷侧的最大瓦斯浓度可达80％.同时表明:采用CFD模型研究采空区瓦斯流动规律是可行的方法之一.     

采空区瓦斯渗流规律的CFD模拟

对瓦斯在煤层中流动、在邻近煤层和围岩中流动规律进行分析;总结出采空区瓦斯分布规律。引入地质变化连续函数,更加准确地建立了采空区瓦斯渗流模型,利用CFD软件进行模拟解算,研究了采空区瓦斯渗流场变化规律,并通过对比确定了一种计算模型。研究表明：采用CFD模型研究采空区瓦斯渗流规律是可行的方法之一。     

基于CFD的采空区三维空间漏风流场数值模拟

采空区漏风易引发遗煤自燃灾害,威胁煤矿井下安全生产。为研究和掌握采空区漏风流场分布,以梁宝寺煤矿3308工作面为研究对象,建立采空区三维模型,构建了采空区三维阻力系数分布函数,借助CFD软件对采空区漏风流场规律进行数值模拟。结果发现：工作面向采空区漏风流场的分布在各方向上具有明显的分区域特性|采空区的主要漏风发生在工作面倾向0～10m的范围内,应加强此范围的密封工作,以隔绝漏风通道|数值模拟得到的沿工作面倾向风量与现场实际测量的结果误差较小,验证了数值模拟具有一定的准确性。上述分析为减少采空区漏风,防治采空区遗煤自燃发火等灾害提供一定的理论基础。     

示踪气体的CFD模拟分析采空区瓦斯流动规律

 为了加强采空区瓦斯的治理,需要对工作面后方采空区瓦斯流动和分布规律进行研究,本文介绍了利用CFD采空区气体流场模拟软件模拟分析瓦斯在采空区中的流动规律,通过示踪气体的CFD模拟分析掌握了13118工作面采空区瓦斯瓦斯流动规律,为工作面建立合理的通风方式以及进行采空区瓦斯抽采提供了指导依据。     

基于CFD数值模拟的井下环境人工环境室流场分析

为研究煤矿井下环境模拟实验室流场的分布规律,建立了环境室数学模型,采用CFD软件对其进行模拟计算.计算显示,模拟风道达到最大设计风速为4 m/s时,仿真实验室内风速＞8 m/s的范围仅在局部区域.而且,环境室内实验设备的不同布置,可以起到一定的导流效果,能减少涡旋产生的影响,缩小风速比较大的区域范围,使得实验室内流场分...     

综放面采空区氧化带分布规律的CFD模拟

为研究综放面采空区氧化带分布规律及其与配风量的关系,开发了采空区氧体积分数场的CFD模型;结合实测数据的校准与验证,应用CFD技术模拟了一号井工矿4106综放面采空区氧浓度场的分布,模拟结果与实测数据基本吻合;应用验证了CFD模型,研究了不同配风量下4106综放面采空区氧化带的分布规律,得出配风量与氧化带分布规律的函数关系式.研究表明,随着配风量的增加,氧化带宽度加大,并且配风量对两道氧化带的分布规律影响较大,对中部氧化带的分布规律影响较小.     

基于CFD和PIV方法的单相KYF浮选机流场分析研究

本文运用CFD模拟和PIV测量的方法研究了实验型KYF0.2m3浮选机的流场特征。CFD预测结果和PIV测量结果均揭示了纵截面的上、下循环流场结构。局部的径向速度和轴向速度对比显示,二者在变化趋势和大小上均有较好的一致性。在叶轮叶片的背浆面出现了同旋转方向相反的漩涡结构,并出现了速度峰值区,其值甚至高于叶片尖端。CFD预测的功率消耗同实测值能够较好地吻合,说明CFD仿真能较真实地反映浮选机的宏观运行状态。     

基于FLUENT对采空区氧气浓度场的数值模拟

对采空区氧气浓度场分布规律的数值模拟技术进行研究,介绍采空区氧气浓度场数值模拟的理论基础,阐述应用FLUENT开发采空区氧气浓度场CFD模型的方法与步骤,给出了模型中主要参数的确定方法.最终应用数值模型对东滩煤矿143下09工作面采空区的氧气浓度场分布规律进行模拟,模拟结果与实测数据基本吻合,结果表明,基于FLUENT的数值模拟技术是研究采空区氧气浓度场的分布规律的可靠手段之一.     

不同条件下采空区瓦斯流场数值模拟研究

介绍了利用不同条件下采空区瓦斯流场数值模拟研究,结合大佛寺煤矿40108工作面的实际情况,建立了工作面、采空区及高抽巷物理模型,进行抽放条件下采空区流场数值模拟,分析各有关参数对采空区瓦斯浓度场产生的影响,对采空区瓦斯及火灾防治工作有重要指导意义。     

采空区自燃三带漏风流场的数值模拟

在唐口煤矿2307工作面采空区自燃三带实测的基础上,利用流体力学计算软件FLUENT对采空区的漏风流场进行了数值模拟,得出工作面不同风量下采空区漏风流场的形态,即工作面不同供风条件下呆空区自燃三带的区域.分析发现最佳配风量应控制在1 200～1 440 m3/min.     

综放面采空区瓦斯抽放条件下氧浓度场的CFD模拟

为研究采空区瓦斯抽放条件下自然发火的规律,建立了瓦斯抽放条件下综放面采空区自然发火的CFD模型,采用计算流体动力学技术模拟了该条件下高瓦斯综放工作面采空区氧气浓度的分布,并采用现场实测数据对模型进行了校准和验证,利用模拟结果分析了采空区瓦斯抽放条件下,浮煤自然发火的规律,分析了采空区瓦斯抽放和防灭火之间的关系,提出了瓦斯抽放条件下的防灭火工作技术思路与关键技术。     

基于CFD立式离心分选机的内部流场数值模拟分析

针对离心选矿机内部流场分布、颗粒无规则运动等问题,构建矿机内部三维流场域模型,并结合有限元理论借助CFD对分选腔内物料的分布规律进行数值模拟研究。结果表明:分选区间存在一种水力特征流态效应对细粒分选具有强化作用;通过模拟富集槽内轻重颗粒运动规律得出影响分选效率的主要因素集中体现在富集槽的截面形状不同,设计了一种双弧形壁面缩短了选矿恶化时间周期,为进一步优化立式离心分选机结构参数及查明流场特征及其规律提供相应的理论指导。     

综放面采空区氧气浓度场分布研究

采用现场观测和数值模拟的方法,对华亭矿区陈家沟煤矿3103工作面采空区氧气浓度场分布进行比较。现场观测数据真实,有利于分析问题,解决问题。而ANSYS FLUENT软件数值模拟方法更有利于排除一些复杂因素和现场检测的技术难题,实现采空区氧气浓度的较准确分布。结论表明：通过两者的结合能更好的实现对氧气浓度场分布的了解和预测,并对陈家沟3103工作面采空区煤自燃的预防措施进行指导。     

Local dynamic balance theory and technology of flow field in multilayer gob area

Flow field in multilayer gob area, which formed in small hiden-depth, multi-coal layer groups, close distance, hard coal layer, and hard roof, possesses characteristics such as complex, changeable and unstable. Dynamic balance theory of local flow field in multilayer gob area was built based on the realistic requirement that the serious threat on current mining coal layer by large-scale spontaneous combustion fire on close spontaneous combustion coal layer group of Datong Coal mining area at the ??di-hard?? conditions was caused by small coal pit mining. The kernel was in dynamic balance between flow field pressures of working face and local flow field in multilayer gob area was kept by transformation. Corresponding technology and set of devices were developed.     

基于CFD的KYF浮选机气-液两相流分析与探讨—KYF浮选机流场测试与仿真研究(四)

研究了标准k-ε方程、RNG k-ε方程和标准k-(ｗ)方程三类湍流控制方程下KYF-0.2浮选机的气液两相流场.不同的模型参数条件会直接影响流场中流体的分布特性.在三个不同湍流控制方程下,曳力模型参数取值的不同对流场的影响不一.比较了提升力等非曳力模型,认为Grace曳力模型的流场中流场分布更吻合观察到的流场特征.     

XFG挂槽纯矿物浮选机和XFD单槽浮选机的流场特性研究

针对纯矿物浮选在浮选基础研究中应用的局限性,采用计算流体力学进行单相流模拟,对XFG挂槽纯矿物浮选机和XFD单槽浮选机的流场特性进行对比研究。计算结果表明,XFD内流体的流态更有利于矿物颗粒的捕获和回收。相同浮选条件下,XFG得到的回收率应该低于XFD。因此,在应用纯矿物浮选结果时,其回收率的数值价值不大,且对于在纯矿物浮选中表现不佳的矿物结果,尤其需要谨慎使用。     

基于DPM-CFD的旋风除尘器内部流场数值分析

采用离散相模型对旋风除尘器内部气固两相流场的分布特性进行数值模拟分析。模拟结果表明:粉尘颗粒的运动具有很强的随机性,上尘环和局部涡流始终存在,在除尘器圆筒壁面和中心管之间的区域以及中心管底部下方的区域都形成了环形的纵向涡流,中心管底部下方区域和中心管的进口区域湍动能和湍动能耗散率最大,中心管长度是影响旋风除尘器内部流场的一个重要参数。此外,对中心管的长度做了最优化设计,为旋风除尘器的结构优化设计和重点研究方向提供了借鉴和依据。     

预防采空区气体冲击灾害的密闭墙研究

建立了采空区永久密闭结构的计算模型,分析了密闭墙在气体的冲击作用下的受力状态,得到了其结构参数与受力状态的关系。利用有限差分软件FLAC3D进一步对永久密闭的强度进行了演算,研究成果在现场实际应用中取得了很好的效果。     

应用示踪技术检测矿井采空区漏风

在矿井中,绝大部分自燃火灾由采空区漏风引起.针对采空区各种漏风风流的状况,应用不同的示踪技术和方法进行检测,可以估计出矿井中的漏风通路,以判断漏风方向、计算漏风风量、划定自燃危险区域等,为防治采空区煤炭自燃,保证采煤工作面安全生产提供了依据.     

应用天然变电场在同家梁井田311盘区探测老空积水

探测老空区积水是煤炭开采的一个难题。文章论述了天然交变电场在侏罗系煤层稳定性较好、构造简单区域探测地下积水及采空巷道的良好应用效果，值得在同类地区推广应用。