综采工作面采空区漏风规律数值模拟

为得到综采工作面及其采空区的流场分布,基于通风网络理论推算得出采空区漏风阻力系数模型,该模型综合考虑采面的回采速度,顶板岩性,采空区倾向上顶板的沉降量等因素影响,利用FLUENT软件及其自适应网格技术,对国投新集能源股份有限公司刘庄煤矿121103工作面及其采空区漏风流场进行数值模拟,并对模拟结果与现场实测工作面风量分布进行比较,工作面风量分布趋势吻合较好.模拟结果表明:该工作面向采空区漏风主要发生在倾向0～25m区域内,在该区域内,漏入采空区内的风量有部分返回至工作面;在倾向25～215m区域内,工作面风量变化不大;采空区漏风流场等值线在倾向上并不是对称分布的,在采空区走向0～10m及倾向20～30m区域内存在低速区.     

矿井避难硐室压风供风量及其载人实验

通过模型计算确定了避难硐室CO2生成速率、耗氧率与压风供风量的关系,结合相关研究确定了影响压风供风量的关键因素和因素控制水平.根据密闭空间CO2平衡方程、O2平衡方程、CO2稀释方程、通风降温方程,并结合相关规范确定了密闭空间理论人均供风量,通过100人载人试验确定了避难硐室的最小供风量.结果表明:避难硐室供气量与人数有关,与硐室体积无关,确定以CO2时间加权阈限值0.5%为避难硐室控制水平,100人避难硐室最小供风量不小于600 m3/h.     

采空区瓦斯与煤自燃协同防控关键参数研究

采空区瓦斯抽采与煤自燃防控相互影响,工作面配风量、抽采负压和高抽巷位置等参数影响了采空区自燃危险区域范围。通过在天池矿301工作面采空区内布置监测点并分析气体变化,确定了采空区瓦斯与煤自燃灾害协同防控的关键区域。结合瓦斯抽采和采空区煤自燃的耦合作用机制,采用数值模拟和现场实测方法确定了工作面配风量、高抽巷位置以及推进度等主要关键参数。研究结果表明:当工作面配风量为3 000~3 500 m3/min,推进度为1.39~6.84 m/d,高抽巷与顶板垂距为30 m,与回风巷平距为25 m,抽采负压为14.5~17.5 k Pa时,既能确保抽采效果,也可有效地防止采空区煤自燃。     

复杂条件下综采采空区自燃“三带”划分数值模拟

受复杂地质条件影响,用埋管取样分析方法划分采空区三带有诸多限制,采用数值模拟方法成为分析采空区三带的主要手段。本文利用Fluent流体力学模拟软件,对淮南矿业集团潘北1121(3)综采工作面采空区进行流场模拟,并根据采空区内漏风风速划分指标确定了三带的位置及范围。结果表明,氧化带的宽度在40.0m左右,以此推论工作面采空区内部自然发火的可能性较小。最后,改变工作面的供风量,得出不同供风量对采空区三带位置和范围的影响。模拟结果显示,工作面的供风量越大,采空区氧化带位置越向采空区深部延伸,且氧化带的范围越大。     

采空区沿空通风巷道边界漏风分布的迭代计算

为了提高计算采空区漏风流动状态的有限元计算精度,提出用迭代方法处理沿空通风巷道(或工作面)边界条件,给出了迭代格式和计算方法,针对工作面的侧漏风问题提出了工作面漏风率的概念,结合算例,从理论上证明沿程漏风巷道的风压分布(1类边界条件)是非线性的,指出在漏风量占总供风量的比例不是很大的情况下,工作面风压分布基本近似于线性分布;迭代收敛的快慢与漏风量大小有关.     

低瓦斯特厚易燃放顶煤采面合适供风量分析

本文通过对低瓦斯特厚易燃放顶煤采面合适供风量分析,其供风量若按日产吨煤量和工作面最多人数确定,风量往往偏大,则按实际耗氧来计算,用气候条件进行验证切合实际。表4。     

太阳能强化自然通风风量的计算模型

为获得便于工程设计应用的太阳能强化自然通风风量计算模型,选取特朗勃墙为研究对象,采用理论分析方法建立冬夏季太阳能强化自然通风风量与太阳辐射强度和室内热源强度的显式函数关系.该计算模型表明:当忽略通过集热蓄热墙的导热和室内热源散热时,自然通风量与太阳辐射强度的1/3次方成正比.将由该计算模型计算出的风量与由前人的隐式风量计算函数模型计算出的风量进行对比发现,该计算模型预测的风量要略大于前人计算模型预测的结果.集热蓄热墙的导热系数越小,并且太阳能烟囱内空气与集热蓄热墙之间的对流换热表面传热系数越大,该模型预测的自然通风量就越接近前人的计算模型预测的结果.     

采空区遗煤自燃带确定及风流场数值模拟

对采空区遗煤状态进行实测与分析 ,并采用有限元数值模拟方法求解综采放顶煤工作面采空区遗煤内的风流运动规律的二维非线性渗流方程 ,从而较为有效地反映出采空区遗煤中风流压力和速度分布情况 ,结合实例 ,给出采空区内自燃发火影响带与工作面供风风量的关系     

新峪矿6114综放面回采期间采空区漏风测定

对新峪矿6114综放面回采期间采空区漏风的基本情况及测定目的,采空区漏风测定过程,测定方法和计算方法进行阐述,并确定采用SF6示踪气体连续定量释放法对采空区漏风进行定量测定,为准确测定漏风量,需对示踪气体释放量、释放点和采样点的位置等参数进行准确计算.本文对此进行了深入的分析,并结合现场进行了漏风实测,对实验数据进行了...     

天池矿102综放孤岛工作面以风治火技术

 为了防治天池煤矿15#煤层102 综放孤岛工作面采空区煤炭自燃发火,基于采空区自燃“三带”划分标准和数值模拟的方法,采用流体力学COMSOL 计算软件,研究了工作面不同进风量时采空区氧化升温带的变化规律,确定了氧化升温带的范围,得到工作面供风量与氧化升温带宽度的拟合曲线。通过现场实践,研究了加强封堵和均压等以风治火技术对103 回风闭墙采空区CO 体积分数的影响。研究结果表明,U+I 型102 工作面采空区自燃发火主要是由采空区漏风引起;氧化升温带宽度随着工作面供风量的增加而增加;均压后,103 回风闭墙采空区的CO 体积分数由最开始的超过20×10^-6降至5×10^-6。在102 综放孤岛工作面的现场实践表明,运用以风治火技术防治天池煤矿采空区遗煤自燃是可行的,对于类似综放孤岛工作面防止遗煤自燃有一定借鉴意义。     

回采工作面风量的合理确定

本文通过影响低沼气矿井回采工作面供风量因素的分析,建立了适合不同条件工作面配风的数学模型。表4。     

风量风压可控式局部通风机的设计构思

煤炭采掘生产常因工作面温度过高而影响作业质量,高温增加了设备运行的不稳定因素,也不利于操作人员的身心健康。为应对气温过热对矿井造成的不利影响,对于热害严重的矿井必须采取制冷降温措施,而研究显示,风机供风量的变化对井下制冷设备的制冷能力有很大的影响。本文分析了送风量与井下制冷设备制冷量的关系,并以此为依据,提出了通过风量、风压可变化的智能型局部通风机系统控制井下制冷设备的设计构思。     

采掘工作面的风量计算

现有的矿井通风教科书中关于采掘工作面的风量计算存在二个问题:一是很少讨论需要的通风时间问题;另一是计算风量的公式中存在供风量与产量的一次方成正比的关系。本文导出采掘工作面稀释有害气体和烟尘的计算公式,说明供风量与通风时间和有害气体浓度之间的关系,并附有计算例题。建议在高沼气(成二氧化碳)矿井的采掘工作面的风量计算以沼气或二氧化碳的涌出量为计算依据,在低沼气或二氧化碳矿井以最优气侯条件为风量的计算依据。     

复杂沟通条件下遗煤自燃规律的数值模拟

为了解决复杂沟通条件下遗煤自燃的防治问题,应用数值模拟方法对放顶煤采空区遗煤自燃规律进行了研究.建立了放顶煤采空区遗煤自燃数学模型,并对复杂沟通条件下的放顶煤采空区遗煤自燃规律进行了数值模拟研究.在深部内部漏风边界有高氧浓度时,采空区自燃位置有两处,当考虑老空区内部瓦斯浓度很高和老空区耗氧情况,采空区自燃位置只有一处.只有注氮与阻化联合使用,才能避免放顶煤采空区遗煤自燃的发生.遗煤自燃发火期与工作面推进速度成正比关系,与工作面风量、遗煤氧化速度常数成反比关系.该研究对放顶煤采空区遗煤自燃的防治具有一定的指导意义.     

风量罩测量球形喷口的模型优化与数值模拟研究

为了探究球形喷口风量测量的精确度,建立了风量罩测量球形喷口的物理模型,采用CFD(computational fluid dynamics)方法对模型仿真,结合罩内的速度分布、压力分布以及相对误差指标对风量测量的精确度进行分析与评价,并通过正交试验的方法对风量罩结构进行优化设计以提高测量球形喷口风量的精确度。结果表明:采用现有风量罩测量■250球形喷口风量的相对误差为58%左右,测量误差主要源于现有罩体结构与测量风口不匹配,气流在测量位置上分布不均匀;通过正交试验对罩体结构优化,优化后的风量罩测量相对误差为0. 12%,罩体结构对球形喷口风量测量的影响已基本消除。     

上邻近保护层开采Y型通风采空区瓦斯分布规律及控制——平煤六矿戊_8-32010工作面案例研究

为掌握上邻近保护层开采时Y型通风工作面采空区的瓦斯分布规律,并控制采空区的瓦斯涌出,文中首先针对平煤六矿戊_8-32010工作面建立了采空区瓦斯涌出理论模型,依据现场情况设置瓦斯涌出条件并设置了机巷风量与风巷风量配比分别为1∶3,1∶2和1∶1.5时的入口风速,建立了瓦斯-空气混合气体在采空区里运移的方程组,利用FLUENT软件进行了这3种风量配比条件下的采空区瓦斯分布规律的数值试验,将此结果与现场工业性试验结果进行了对比分析,确定了适合该工作面的风量分配,最后利用数值模拟分析了留巷钻孔法的抽采效果。结果表明:越往Y型通风采空区以深,瓦斯浓度越高,且采空区尾部风巷侧体积分数高于尾部留巷侧;风巷风量越大,工作面瓦斯浓度越小,风巷风量越小,工作面和留巷瓦斯浓度越大;在留巷向采空区尾部施工抽采钻孔可以实现瓦斯的高效高浓抽采。     

主要通风机风量参数检测技术探讨

风量参数的测定是矿井主要通风机安全检测的重要参数。常用的静压差法测得的风机参数比风机实际运行风量要大。在对静压法测风量理论分析的基础上,对静压差计算公式进行修正,使其计算结果符合风机实际工况,所测风量更加准确。     

矿井通风系统变阻调节风量法的经济性探究

利用微分分析法,研究矿井通风系统通过改变工作风阻调节供风量的经济性,确定了影响因素,得出了判别变阻风量调节的经济性定量条件,针对井下实际情况提出联合变阻法和经济变阻比的概念,制定有效提高矿井通风系统变阻调节风量法的经济性途径。     

关于简谐振动的能量问题

本文指出了普通物理(力学)教科书中,关于简谐振动的总能量与振幅的平方成正比的结论是不恰当的;简谐振动的总能量与频率的平方成正比的结论是错误的。证明了简谐振动的总能量:当表征其弹性(准弹性)恢复力(或力矩)的物理量为常数时,与振幅的平方成正比;当振幅为常量时,与表征其弹性(准弹性)恢复力(或力矩)的物理量成正比;与表征其惯性的物理量及频率都无直接关系。     

矿井需风量计算案例分析

准确计算矿井需风量为矿井风机选型提供可靠依据,也为安全生产提供可靠保障,本文以某矿为例,对采煤、掘进等工作面计算乘以一定的通风系数,得到全矿的需风量。