抽放作用下采空区瓦斯分布规律的数值模拟研究

分析了采空区瓦斯涌出的来源、采空区瓦斯渗流及涌出规律,并以采用高抽巷抽采方法的裴沟矿32003综放工作面为例,建立了工作面数值模拟模型,进行了数值模拟研究。研究得到了在高抽巷抽放条件下的采空区瓦斯分布规律。这对采空区的瓦斯抽放及防治具有重要的意义。     

高瓦斯矿井瓦斯运移规律及瓦斯抽放技术优化研究

对阿刀亥矿煤层瓦斯运移规律及如何设计最优瓦斯抽放方法进行了研究,通过对采煤期间瓦斯数据收集,运用流动方程及流体模拟软件fluent对煤层瓦斯运移规律进行了深度分析,将得出的结论作为指导优化瓦斯抽放技术的数据支撑,提出了适用于本矿的瓦斯抽放技术,并取得了很好的实际应用效果。     

窄煤柱工作面采空区瓦斯运移规律数值模拟

宜兴煤业5309工作面采空区与5308工作面之间留设4 m窄煤柱,为了确定5309工作面采空区对5308工作面瓦斯涌出的影响,以便制定合理的瓦斯治理措施,文中分析了5308工作面的瓦斯来源,结合FLUENT软件对5309采空区注氮驱替的效果进行模拟,结果表明5309采空区注氮驱替能够有效控制其对5308工作面的影响。     

基于FLUENT的采空区瓦斯运移规律数值模拟研究

为了研究采空区瓦斯运移规律,以汪家寨煤矿P41104综放工作面采空区为原型,运用FLUENT软件进行建模,针对不同风速、遗煤升温及上隅角瓦斯浓度超限3类情况进行模拟研究,结果表明：通风条件下对采空区浅部瓦斯浓度场有较大影响,但随着走向和倾向距离增大,通风对采空区瓦斯浓度场的影响非常小;采空区出现遗煤氧化升温现象后,高温热源周围的瓦斯浓度随着温度的升高而升高,但升高幅度较小,并且高温热源对整个采空区温度场的影响较小;高位钻孔抽采瓦斯可以有效解决上隅角瓦斯浓度超限的问题。     

采空区瓦斯移动规律及抽放应用分析

借助前人对采空区内瓦斯运移规律的研究成果,运用FLUENT数值模拟研究了薛湖煤矿2301综采工作面采空区内的瓦斯运移规律,并运用类似的理论仿真优化了上隅角瓦斯抽放的综合参数,在现场实践中获取了良好的抽放效果。     

综放采空区瓦斯渗流规律数值模拟研究

根据综放采空区破碎岩体的垮落特征,将其分为自然堆积区、载荷影响区和压实稳定区等3个区域,分析计算了各区的空隙率。在此基础上,结合采空区瓦斯渗流的控制方程,利用CFD软件建立了采空区瓦斯渗流三维非均质数值模型,得到了漏风条件下有无瓦斯抽放措施的采空区瓦斯涌出规律,对防治综放工作面瓦斯超限具有一定的理论价值及实践指导意义。     

综放开采采空区瓦斯运移规律的模拟试验研究

基于模型试验的相似理论，根据综合机械化放顶煤采空区的特点建造了三维模型。在U型和E型两种通风方式下，对比研究了综放开采采空区流场及瓦斯运移特性，得出了具有指导意义的综放开采采空区的瓦斯运移规律和合理的采空区瓦斯排放方案。     

回采工作面采空区瓦斯运移规律及处理研究

根据贵州某煤矿煤层赋存特征,对回采工作面采空区瓦斯分布的各种因素进行分析,分析得出其运移规律,结合实际情况对采空区进行瓦斯抽放,从而对回采工作面瓦斯治理具有一定的指导意义。     

采空区瓦斯运移规律研究

根据回采工作面采空区顶板垮落规律,分析了瓦斯在采空区内运移规律及流动方程,得出沿采空区深处方向瓦斯浓度变化规律和等浓度场,结合现有的采空区瓦斯抽放方法,对煤矿回采工作面采空区瓦斯抽放有一定的指导作用。     

基于CFD对采空区瓦斯运移规律的数值模拟

采空区风流运动规律直接影响采空区乃至整个采场的瓦斯分布与涌动。以徐庄煤矿7335工作面为例,运用GAMBIT建立采空区多孔介质模型,流体力学软件FLUENT模拟采空区内流场,揭示了采空区漏风风速、压力的分布以及瓦斯在采空区内的运移规律,对保证煤矿的安全生产,提高矿井的经济效益有重要指导意义。     

风速对瓦斯运移规律影响的数值模拟研究

为了有效掌握采空区瓦斯分布及运移规律,基于理论分析和计算机数值模拟相结合的研究方法,利用FLUENT软件建立了综采面采空区瓦斯渗流的三维数值模型.对不同风速条件情况下的采空区风流场、瓦斯运移规律以及“自燃三带”分布宽度进行了数值模拟研究,对比分析了不同风速条件下综采工作面采空区流场与瓦斯分布规律,为正确认识采空区流场和瓦斯运移规律提供了理论依据,对保证煤矿的安全生产、提高矿井的经济效益有重要指导意义.     

回采工作面采空区埋管抽采瓦斯模拟研究

根据采空区瓦斯分布及流动规律理论建立瓦斯流动数学模型,模拟研究采空区不同位置瓦斯浓度分布情况,调整风量、埋管深度和埋管高度等参数模拟分析。结果表明:改变风量对于上隅角瓦斯浓度变化影响不显著,得出不同埋管长度和埋管高度与上隅角瓦斯浓度的函数关系。     

孤岛采空区瓦斯抽采效果数值模拟及实测研究

针对宜兴矿1202孤岛面在回采过程中上隅角、回风巷瓦斯浓度易超限问题,采用数值模拟、工程实测相结合的研究方法。在采空区三维物理模型中,首次加入2个邻近孤岛采空区,并对高低位裂隙孔联合抽采技术下瓦斯抽采效果进行了模拟;分析并比较瓦斯浓度的现场实测值与模拟结果:运输巷高位裂隙孔平均瓦斯抽采浓度为9.87%,数值模拟结果为10%左右;运输巷、材料巷低位裂隙孔平均瓦斯抽采浓度分别为3.01%和2.91%,模拟结果为3%~5%左右;上隅角、回风巷平均瓦斯浓度分别为0.28%和0.19%,数值模拟结果分别为0.32%和0.25%左右。数值模拟结果与工程实践实测数据较为吻合,说明通过模拟手段确定最佳抽采方案的科学性与合理性。     

Y形通风系统采空区瓦斯运移规律数值模拟

通过建立二维模型,应用流体力学软件Fluent对采空区漏风场及瓦斯运移规律进行数值模拟研究。结果表明Y形通风系统可以有效解决上隅角瓦斯积聚问题。     

平山煤矿采空区高位钻孔瓦斯抽放数值模拟

针对平山煤矿首采煤层11011工作面采空区瓦斯浓度较高和上隅角瓦斯超限问题,提出高位钻孔瓦斯抽放的治理方案。基于采空区高位钻孔参数布置方程,计算分析了11011工作面采空区瓦斯抽放问题,并通过Fluent软件模拟了高位钻孔下采空区瓦斯浓度分布,直观展现了瓦斯浓度的分布变化。把高位钻孔布置在双"U"的外"U"中,离回风巷平距20 m处开孔,开孔高度为4 m。现场实验数据显示,该抽放技术使得上隅角瓦斯浓度低于0.5%。     

瓦斯抽采半径确定的数值模拟研究

为了研究钻孔抽采过程中煤层瓦斯的运移规律以及确定合理的抽采半径,基于煤体孔隙-裂隙双重介质的结构模型,建立了考虑吸附解吸的受载含瓦斯煤体瓦斯流动耦合方程。并实测鹤壁三矿二1煤层数值计算所需相关参数,采用COMSOL-Multiphysics数值模拟软件对钻孔周围的煤层瓦斯流动进行数值计算模拟,得到不同抽采时间内的有效半径,并根据模拟结果探讨了抽采负压对抽采效果的影响。最后通过模拟流量数据与现场实测流量数据的比较,两者结果基本一致,从而验证了数值模拟结果的正确性。     

氮气在采空区内运移规律的数值模拟研究

N₂作为一种惰性气体常用于井下火灾的防治。运用Gambit软件确定了采空区多孔介质模型和有限元计算网格。通过对模型中各参数和边界条件的设置,运用计算流体力学软件对采空区注氮过程进行了数值模拟,并结合FLUENT特有的Animation功能对采空区注氮过程进行实时录像。通过对氮气注入采空区后采空区不同平面上的氮气浓度分布的模拟图的观察比较,系统分析了氮气在采空区的运移和浓度分布规律,为采空区注氮防灭火现场物理参数的确定提供了理论依据。     

下行通风瓦斯运移规律及瓦斯抽放技术研究

采用RFPA2D数值模拟软件对东庞矿21101工作面煤层顶板冒落规律及裂隙特性进行了数值模拟,利用模拟结果分析采空区顶板产生裂隙、断裂、冒落和离层情况及其变化规律。采用Fluent数值模拟软件对下行通风工作面采空区瓦斯运移及分布规律进行了模拟研究。在此基础上对21101工作面高位钻孔参数进行了优化设计,并对抽放效果进行了考察分析。验证了下行通风工作面瓦斯运移规律研究的准确性及高位钻孔设计的合理性。