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采空垮落区的风流运动和瓦斯运移作用机理
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  • 作者

    曲志明黎锦贤王育德周心权

  • 单位

    河北工程大学土木工程学院宜春学院理学院中国矿业大学（北京）煤炭资源与安全开采国家重点实验室

  • 摘要
    通过对采空区内矸石的特性分析,研究瓦斯在采空区中的扩散规律。建立瓦斯在采空区内扩散的数学模型,描绘了回采中采空区瓦斯的运移与分布的流体动力学原理。给出增大风量后瓦斯分布的算例,由此反映出工作面风压与采空区内部瓦斯压力的动态平衡性。运用质量守恒定律和非线性渗流方程,提出基于Fick扩散定律和Brinkman方程的瓦斯扩散-通风对流运移模型,综合考虑了流体压力梯度和动能作用,比较适合采空垮落区的风流运动和瓦斯对流扩散规律。通过数值模拟并与实验结果对照,研究采煤工作面采空垮落区内瓦斯运移的作用机理。认为采空区内瓦斯扩散的数值模拟的模型是有效可行的,为扩散规律的研究提供理论依据,从而有助于煤矿瓦斯监测与安全管理。
  • 关键词

    瓦斯扩散特征参数采空区扩散模型风流运动瓦斯运移

  • 基金项目(Foundation)
    国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(2005CB221506)；国家自然科学基金重点资助项目(50534090)；横向课题《煤矿井下主动抑爆技术研究与应用》资助；
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