Y型通风采空区瓦斯流场数值模拟研究.doc
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1、Y型通风采空区瓦斯流场数值模拟研究收稿日期:2010-08-04 Numerical Simulation of Gas Field in Goaf with Y-type Ventilation System XU Jun1, QI Liang-feng2 (1. Hefei Design Research Institute for Coal Industry, Hefei Anhui 230041, China; 2. Huainan Branch, China Merchants Bank, Huainan Anhui 232007, China ) Abstract:In order
2、 to find out regularity of gas flow field distribution in goaf with Y-type ventilation system and provide theoretical basis for gas control in goaf, gas flow field and gas concentration distribution field in goaf of fully mechanized loangwall with top coal caving with Y-type ventilation system of on
3、e air inlet and two air outlets were simulated by CFD software Fluent. The regularity of gas flow and gas concentration distribution field in the goaf was obtained. gas concentration gradually increases along the strike from exploitation front to the deep in goaf, along the slope gas concentration i
4、ncreases from downside to upside. The lowest air dynamic potential point is at the end of roadway retained in the goaf and air leakage flows to the end of roadway retained in the goaf, the problem of gas accumulation in the upper corner can be solved. Key words:Y-type ventilation system; goaf; gas f
5、ield; numerical simulation? 瓦斯灾害是煤矿中最严重的灾害之一。传统的U型通风系统,不能很好的解决巷道瓦斯超限问题,尤为是工作面上隅角,瓦斯浓度常常超标。造成这种现象的最根本原因是采空区漏风流场易于引起上隅角瓦斯积聚。虽然可以采用各种技术手段对U型通风系统进行改进,但效果并不特别明显。对于瓦斯涌出量较大的工作面,采用两进一回Y型通风系统可以很好地解决回风流中瓦斯浓度过高和上隅角瓦斯积聚的问题。 两进一回Y型通风系统可以在采煤工作面的上、下巷同时进风,而其中的副进风巷在采空区的部分变为回风巷,并在巷旁充填支护。这种形式的工作面通风方式不仅可以从根本上解决上隅角瓦斯积聚问
6、题,而且运煤、各种管道、设备都在新风中,在回风巷中无轨道、管路及电缆等,大大提高了回风巷的安全性。研究表明,Y型通风工作面能位最低点是留巷的末端(而U型通风工作面上隅角是能位的最低点),因此不会产生上隅角瓦斯积聚现象,如果主、副进风巷风量分配合理,两进一回Y型通风方式完全可以彻底解决上隅角瓦斯超限问题。本文采用计算机模拟方法,对两进一回Y型通风采空区瓦斯流场进行了分析和研究。 1 工作面概况 顾桥矿1115(1)工作面采用混凝土膏体材料充填沿空留巷技术,并形成Y型通风系统。工作面走向长度为2 709.9 m,倾斜长为220.54 m。根据顾桥矿煤柱预留实际情况,本工作面南与F87断层间留煤柱5
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