基于三維“O”型圈的采空區(qū)多場分布特征數(shù)值模擬
本文關(guān)鍵詞: 安全工程 礦山安全 數(shù)值模擬 多場分布特征 “雙三”模型 三維可視化 瓦斯分布 出處:《安全與環(huán)境學(xué)報(bào)》2017年03期 論文類型:期刊論文
【摘要】:為進(jìn)一步研究綜放采空區(qū)的多場分布特征,以大興礦N2-706工作面為例,構(gòu)建"雙三"模型,即優(yōu)化三維"O"型圈采空區(qū)冒落非均質(zhì)多孔介質(zhì)數(shù)學(xué)模型及"U"型通風(fēng)方式下的三維綜放采空區(qū)物理模型,重點(diǎn)考慮了采空區(qū)垂直方向上的孔隙率變化,并實(shí)現(xiàn)了孔隙率的三維可視化。運(yùn)用Fluent軟件加載自定義UDF對采空區(qū)氣體壓力分布、漏風(fēng)場及氧氣、瓦斯分布情況進(jìn)行了數(shù)值模擬,得出與實(shí)際情況相吻合的采空區(qū)氣體壓力分布、合理漏風(fēng)量范圍內(nèi)的風(fēng)流場分布,其中重點(diǎn)分析瓦斯體積分?jǐn)?shù)分布規(guī)律。結(jié)果表明:考慮三維孔隙率的數(shù)值模擬結(jié)果收斂性更好,采空區(qū)瓦斯的積聚現(xiàn)象不僅出現(xiàn)在采空區(qū)頂部,在距底板20~25 m高度的位置就大量上浮,且呈現(xiàn)高體積分?jǐn)?shù)瓦斯積聚分布的特征規(guī)律。
[Abstract]:For the further study of top coal caving goaf with multi field distribution characteristics in N2-706 face of Daxing Coal Mine as an example, the construction of "double three" model, namely the optimization of three-dimensional "O" ring goaf caving in 3D heterogeneous porous media model and the "U" type ventilation in the gob the physical model, we focus on the change of porosity of goaf in the vertical direction, and realize the 3D visualization of porosity. Using Fluent software to load custom UDF on goaf gas pressure distribution of air and oxygen, the numerical simulation of gas distribution in goaf gas pressure distribution and the actual situation is consistent the reasonable amount of air leakage within the flow field distribution, which focuses on the analysis of the gas volume fraction distribution. The results show that the numerical simulation results of 3D porosity better convergence, gob gas accumulation phenomenon not only appears in the goaf roof In part, from the bottom of 20~25 m height on large floating, and presents the characteristics of the high volume fraction of gas accumulation and distribution.
【作者單位】: 遼寧工程技術(shù)大學(xué)安全科學(xué)與工程學(xué)院;五冶集團(tuán)上海有限公司;礦山熱動(dòng)力災(zāi)害與防治教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51174109,51074086)
【分類號(hào)】:TD752.2
【正文快照】: 0引言采空區(qū)自然發(fā)火是影響煤礦安全生產(chǎn)的重大災(zāi)害之一[1],每年因采空區(qū)遺煤自燃而影響生產(chǎn)的情況時(shí)有發(fā)生[2]。鑒于采空區(qū)的特殊性,數(shù)值模擬方法已經(jīng)成為研究采空區(qū)自然發(fā)火的常用手段[3],并借助仿真軟件廣泛開展了三維采空區(qū)多場耦合分布特征仿真計(jì)算[4-7]。但現(xiàn)有計(jì)算成果
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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【二級參考文獻(xiàn)】
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3 鄧軍;肖e,
本文編號(hào):1487917
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