突出瓦斯—粉煤流沖擊動力效應的理論和實驗研究
本文選題:瓦斯-粉煤流 切入點:流場顯示 出處:《中國礦業(yè)大學(北京)》2013年博士論文 論文類型:學位論文
【摘要】:本文通過實驗研究了瓦斯-粉煤兩相流體沖擊動力學特征,基于彈性力學和熱力學的理論分析得到了突出后煤巖在內外部瓦斯壓力作用下粉化過程的“爆米花”效應;基于兩相流體力學理論分析了可壓縮兩相流體在巷道內的流動規(guī)律;通過激光紋影系統對瓦斯-粉煤兩相流體沖擊障礙物、掘進機模型、反向防突風門、人模型的過程進行了流場顯示,開展了突出后粉煤“分選”性實驗和突出過程的動力觀測實驗;利用兩相沖擊動力學對沖擊致災過程進行了定性分析;為驗證理論分析和實驗結果的正確性,利用計算流體力學軟件對沖擊氣流在巷道內運移規(guī)律及對掘進機和防突風門的沖擊動力效應進行了數值模擬;最終對群力煤礦“11.8”瓦斯突出事故進行了實證分析。本論文為煤與瓦斯突出后的致災機理及效應的研究提供了基礎的理論支持,對突出后的防災減災工作具有十分重要的現實意義。
[Abstract]:Based on the theoretical analysis of elasticity and thermodynamics, the effect of popcorn on the pulverization process of outburst coal under the action of internal and external gas pressure is obtained. Based on the theory of two-phase hydrodynamics, the flow law of compressible two-phase fluid in roadway is analyzed. The flow field of the human model is displayed, the separation experiment and the dynamic observation experiment of the outburst coal are carried out, and the impact process is qualitatively analyzed by using the two-phase impact dynamics. In order to verify the correctness of theoretical analysis and experimental results, numerical simulation was carried out on the movement law of impact airflow in roadway and the impact dynamic effect of roadheader and anti-outburst valve by using computational fluid dynamics software. Finally, an empirical analysis of the "11.8" gas outburst accident in Qunli Coal Mine is carried out. This paper provides a theoretical basis for the study of the mechanism and effect of gas outburst caused by coal and gas outburst. It is of great practical significance to the work of disaster prevention and mitigation.
【學位授予單位】:中國礦業(yè)大學(北京)
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2013
【分類號】:TD713
【參考文獻】
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,本文編號:1567618
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