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采空垮落区瓦斯非线性渗流-扩散模型及其求解

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作者

杨天鸿陈仕阔朱万成霍中刚姜文忠
单位

东北大学采矿工程省重点实验室煤炭科学研究总院抚顺研究院
摘要

根据高强度快速推进条件下大空间采空垮落区瓦斯运移的特点,按照渗流力学理论,将采空区视为连续的渗流空间,瓦斯在采空区实际是机械弥散和分子扩散引起的散布过程,通风风流流动状态是由工作面湍流向采空区深部层流的过渡状态.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.通过数值求解,研究采煤工作面采空垮落区内瓦斯运移的作用机理.
关键词

采空垮落区瓦斯运移破碎岩体非Darcy流数值模型
基金项目(Foundation)

国家重点基础研究发展计划(973)基金资助项目(2005CB221503,2006CB202201-6,2006CB202204-2)；国家自然科学基金重大资助项目(50490274)；国家自然科学基金资助项目(50674025,10872046,50504005)；教育部重点科技项目(107033)；教育部新世纪优秀人才基金资助项目(NCET-05-0290,NCET-06-0291)；
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