礦井透水事故造成了大量的人員傷亡和巨大的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重制約了礦山企業(yè)的發(fā)展。透水事故嚴(yán)重度受到礦井透水水流流動(dòng)狀況的影響，分析透水水流流動(dòng)的影響因素并量化其程度，是礦山防治水工作的重要依據(jù)之一。從內(nèi)因與外因的角度進(jìn)行了巷道涌水過程的致災(zāi)因素分析，發(fā)現(xiàn)透水速度、透水量、透水方式等內(nèi)因與巷道斷面參數(shù)、透水位置、巷道布置方式等外因?yàn)橛绊懲杆髁鲃?dòng)狀況的主要因素。結(jié)合單巷道和交岔巷道的涌水特征，構(gòu)建了單巷道透水模型和交岔巷道透水模型，并基于計(jì)算流體力學(xué)理論進(jìn)行了數(shù)值模擬，研究了巷道斷面形狀、透水位置、透水初速度對(duì)單巷道透水水流流動(dòng)的影響及交岔角度、透水初速度、水流流動(dòng)方向?qū)徊硐锏劳杆髁鲃?dòng)的影響。結(jié)果顯示，巷道斷面形狀的變化對(duì)透水水流流動(dòng)無影響，透水位置可影響出口流量的分配及出水時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間的長短，透水初速度對(duì)流量的大小及分布、出水時(shí)間與穩(wěn)定時(shí)間的長短、水壓的大小及分布起著決定作用，巷道交岔角對(duì)交岔巷道內(nèi)流量分配無影響，交岔角大的巷道其出水時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間較長，當(dāng)速度較低時(shí)尤為明顯，透水水流的流動(dòng)方向?qū)徊硐锏乐辛髁康姆峙溆兄苯佑绊懀樦骶�的出水口的流量遠(yuǎn)大于逆著流線的出水口的流量。 

【文章來源】：武漢科技大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

001~2009年事故起數(shù)及死亡人數(shù)統(tǒng)計(jì)圖

武漢科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 第 19 頁連續(xù)流體。計(jì)算域內(nèi)參考?jí)毫υO(shè)為 1atm，考慮重力，浮力參考密度為 1.185kg/m3。多相流模型選用均相流模型，自由表面模型設(shè)為“標(biāo)準(zhǔn)”，三心拱斷面巷道的湍流模型選為 RNG k-ε雙方程模型，矩形斷面巷道的湍流模型為標(biāo)準(zhǔn) k-ε 雙方程模型，近壁面湍流處理均采用Scalable 壁面函數(shù)法。目前已發(fā)生的礦井透水事故透水量一般為 5~200m3/min，根據(jù)巷道斷面面積，設(shè)定入口速度為 5m/s，水和空氣的體積分?jǐn)?shù)采用 CEL 函數(shù)表達(dá)式設(shè)定為：在 2.5m液面以下，水體積分?jǐn)?shù)為 1（全部為水）；在 2.5m液面以上，空氣體積分?jǐn)?shù)為 1（全部為空氣）。靜壓出口，參考?jí)毫?0 Pa。其余邊界均設(shè)為無滑移光滑壁面。對(duì)流項(xiàng)采用高階離散格式，湍流方程采用二階迎風(fēng)離散格式。采用自動(dòng)時(shí)間步長選項(xiàng)，收斂控制的最大循環(huán)系數(shù)設(shè)定為 5。殘差控制類型選為收斂平均殘差（RMS）目標(biāo)值設(shè)為0.0001。3.2.2 數(shù)值計(jì)算結(jié)果分析（1）流動(dòng)時(shí)間

武漢科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 第 19 頁連續(xù)流體。計(jì)算域內(nèi)參考?jí)毫υO(shè)為 1atm，考慮重力，浮力參考密度為 1.185kg/m3。多相流模型選用均相流模型，自由表面模型設(shè)為“標(biāo)準(zhǔn)”，三心拱斷面巷道的湍流模型選為 RNG k-ε雙方程模型，矩形斷面巷道的湍流模型為標(biāo)準(zhǔn) k-ε 雙方程模型，近壁面湍流處理均采用Scalable 壁面函數(shù)法。目前已發(fā)生的礦井透水事故透水量一般為 5~200m3/min，根據(jù)巷道斷面面積，設(shè)定入口速度為 5m/s，水和空氣的體積分?jǐn)?shù)采用 CEL 函數(shù)表達(dá)式設(shè)定為：在 2.5m液面以下，水體積分?jǐn)?shù)為 1（全部為水）；在 2.5m液面以上，空氣體積分?jǐn)?shù)為 1（全部為空氣）。靜壓出口，參考?jí)毫?0 Pa。其余邊界均設(shè)為無滑移光滑壁面。對(duì)流項(xiàng)采用高階離散格式，湍流方程采用二階迎風(fēng)離散格式。采用自動(dòng)時(shí)間步長選項(xiàng)，收斂控制的最大循環(huán)系數(shù)設(shè)定為 5。殘差控制類型選為收斂平均殘差（RMS）目標(biāo)值設(shè)為0.0001。3.2.2 數(shù)值計(jì)算結(jié)果分析（1）流動(dòng)時(shí)間

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]礦井（底板）突水災(zāi)害的動(dòng)態(tài)機(jī)理及綜合判測和預(yù)報(bào)軟件開發(fā)研究[D]. 張文泉.山東科技大學(xué) 2004



本文編號(hào)：2984485