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基于Fluent的工作面瓦斯抽采效果数值模拟刘永杰【摘要】Gas seriously threats the safety of coal production. Reasonable extraction technology can effectively a- void gas accidents in coal mines. The paper mainly discusses gas extraction effect in bedding drilling and the ap- plication of Flurnt simulation software, which helps to obtain optimal bedding boring layout and extraction flow and provides necessary technical support for collieries with similar working face conditions.%瓦斯严重威胁煤矿的安全生产，合理的抽采技术可以有效地避免煤矿瓦斯事故的发生。
主要研究煤矿顺层钻孔的瓦斯抽采效果，采用Fluent模拟软件，得出最优的顺层钻孔布置方式和抽采流量，为有类似工作面条件的矿井提供必要的技术支持。
【期刊名称】《江西煤炭科技》【年(卷),期】2012(000)004【总页数】3页(P95-97)【关键词】煤矿安全;瓦斯治理;抽采技术【作者】刘永杰【作者单位】山西潞安矿业集团有限责任公司李村煤矿,山西长治048000【正文语种】中文【中图分类】TD712.6瓦斯是威胁矿井安全的主要因素之一。
瓦斯事故造成大量的人员伤亡和财产损失，治理煤矿瓦斯已成为煤矿的主要工作之一，目前治理瓦斯的方法众多，如开采保护层、抽采瓦斯等。
现以顾桥矿11221工作面为例，通过Fluent模拟技术，研究煤矿顺层钻孔不同流量下瓦斯抽采的效果。
基于非稳态采空区瓦斯三维仿真模型的研究与应用【摘要】本文通过运用流体力学理论，推导出采场气体流动、瓦斯在采场中的动力弥散、边界区域条件三个方程，建立起基于采空区非稳态瓦斯的模型。
在采空区通过埋设束管的方式收集采样参数数据，利用计算机建立的模型对数据进行处理，模拟出采空区三维仿真模型，进而总结出了采空区非稳态瓦斯分布规律。
【关键词】非稳态；采空区；三维仿真瓦斯在采空区流场的作用下，沿大量采动孔隙构成极其复杂的空隙系统运移。
采空区内岩块间的空隙相对整个采空区是较小的，且是连通的。
根据采空区内空隙介质的特征，可采用流体力学理论建立采空区瓦斯运移三维数学模型，进行采空区气体运移的研究。
进而掌握采空区瓦斯分布规律，为治理采空区瓦斯提供科学的理论基础。
1 采空区瓦斯运移三维数学模型方程进入采场的风流绝大部分经过工作面到回风流中，小部分进入采空区，形成采空区漏风风流。
靠近工作面的采空区，由于冒落的岩石还没有压实，孔隙度较大，风流比采空区后部大。
其流动状态应是由工作面湍流向采空区深部层流的过渡状态。
1.1 采场气体流动方程按照渗流力学的方法，将采场视为连续的渗流空间，在孔隙介质空间中可直接运用质量守恒定律和N—S方程，忽略瓦斯引起气体密度的改变和紊流效应，经推导得：1.2瓦斯在采场中的动力弥散方程影响采空区瓦斯运移的主要因素是：对流、机械弥散、分子扩散、煤岩与瓦斯相互作用。
瓦斯在采空区的实际流动和扩散过程为空隙介质中的三维动力弥散过程，即由于机械弥散和分子扩散引起的散布过程。
机械弥散和分子扩散在气体流动中是同时产生、不可分离的。
在不流动的气体中，确实只发生分子扩散。
正是由于分子扩散，才使得完全层流流动中的气体动力弥散现象成为不可逆。
机械弥散和分子扩散会使瓦斯既沿平均流动方向扩展又沿垂直于平均流动方向扩散，前者成为纵向弥散，后者称为横向弥散。
根据质量守恒定律和流体动力弥散定律，瓦斯在采场中的动力弥散方程为：1.3 边界区域条件方程边界条件包括以下内容：所研究区域的几何形状；对瓦斯流动有影响的全部参数和系数；描述所研究系统内瓦斯初始状态的条件；研究系统与周围环境的关系式。
综采工作面风流流动规律的CFD模拟
张海顺
【期刊名称】《内蒙古煤炭经济》
【年(卷),期】2018(000)023
【摘要】基于FLUENT仿真软件,依据现场情况建立煤矿巷道模型,通过CFD计算流体力学理论对综采工作面的风流流动规律进行分析.数值模拟结果表明,我国综采工作面的风流大体呈现\"两边小、中间大\"的流动规律,并且在采煤机两侧会出现两段风速>3.5m/s的峰值区,对综采工作面的粉尘分布产生关键影响.该数值模拟结果为综采工作面的粉尘防治提供了科学的依据.
【总页数】2页(P41-42)
【作者】张海顺
【作者单位】山东能源集团枣庄矿业(集团)有限责任公司矿山救护大队,山东枣庄277100
【正文语种】中文
【中图分类】F406.3;TD72
【相关文献】
1.示踪气体的CFD模拟分析采空区瓦斯流动规律 [J], 郑竹林
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3.综采工作面风流-粉尘逸散规律CFD模拟分析 [J], 尹文婧;李斌;王峰
4.采空区瓦斯流动规律CFD数值模拟的误差分析 [J], 凌志迁;卢平;曾晓红;唐小山;杨百顺
5.采空区瓦斯流动规律CFD数值模拟的误差分析 [J], 凌志迁;卢平;曾晓红;唐小山;杨百顺
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17.0 Release课件 01: CFD综述ANSYS Fluent介绍课程主题：所有的CFD模拟计算都遵循相同的关键步，本课程将会介绍如何从最初的规划阶段到最终得到分析结果。
学习内容：CFD的基本工作原理。
一个成功的CFD项目包含的步骤。
学习目标：当你开始你自己的CFD项目时，你将会知道每一步需要怎么做，并且能够制定相应的计划。
简介什么是CFDComputational Fluid Dynamics (CFD)是一门预测流体流动，传质传热，化学反应和其相关现象的一门科学。
CFD 通过计算质量守恒、动量守恒和能量守恒等方程，来预测这些现象。
CFD 能够提供流体流动行为的详细信息：•压力、速度和温度等分布•受力，如：升力，阻力等（外部流动、航空航天，汽车）•多相流的分布（气-液，气-固）•组分构成（反应，燃烧，辐射）•更多CFD在各个工程领域中的应用：•新设计的概念研究•详细的产品开发•优化•故障排除•重新设计CFD工作原理ANSYS CFD 是基于有限体积法求解•将计算域离散成一个有限的控制体。
•求解控制体上的质量、动量和能量等广义守恒方程•偏微分方程组离散化为代数方程组•用数值求解法求解所有的代数方程以获得流场域的解。
ControlVolume*Equation fContinuity1X momentum uY momentum vZ momentum wEnergy hUnsteady瞬态项Convection对流项Diffusion扩散项Generation源项第一步. 确定模拟目的•你关心的结果是什么（压力降，质量流率等？•你的模拟有哪些选择？•你可以做哪些假设（对称，周期等）•哪些简化假设你必须使用？•你的分析需要包含哪些物理模型？•需要什么等级的精度？•你需要多快得到结果？•CFD是否是合适的工具？第二步. 确定你的模型域•如何把一个完整的物理系统分割出来•计算域的起始位置在哪里？−这些边界你是否有充分的边界条件的信息？−边界条件类型是否能够适合这些信息？−能否将计算域延伸到拥有合理数据的点？•它是否能够简化或者近似成一个2D或者轴对称问题？Domain of Interest as Part of a Larger System (not modeled )Domain of interest isolated and meshed for CFD simulation.第三步. 创建域的实体模型•你如何获得一个流体域模型−借助外界CAD模型−从固体结构中提取流体域−使用草图创建•你是否能简化几何？−去除使网格变得复杂的不必要的特征？−利用对称性或者周期性？−流动和边界条件是否都具有对称性/周期性？•为了创建边界条件和计算域，是否需要切分模型。
论文题目：采空区瓦斯运移规律数值模拟专业：应用数学硕士生：李书兵（签名）_____________ 指导教师：曹根牛（签名）_____________摘要长期的生产实践证明，矿井瓦斯运移规律预测是瓦斯防治不可缺少的重要技术环节。
矿井瓦斯是煤矿生产过程中主要的不安全因素，瓦斯灾害是威胁我国煤矿安全生产的最主要灾害，所以加强对瓦斯灾害的治理是保障矿井安全、高效生产的必要前提，瓦斯的运移、分布规律对矿井的设计、建设和开采都有重要影响。
随着开采深度和产量的增加，瓦斯潜在的影响更加显著，其模拟结果的正确与否，将直接影响矿井的技术经济指标。
为此，提出了研究矿井“采空区瓦斯运移规律的数值模拟”研究课题。
本文通过对陈家山矿416工作面采空区的长期实验观测，得到了采空区瓦斯分布的数据，首先分析了该采空区瓦斯主要来源于邻近层涌入的瓦斯和本煤层开采涌出的瓦斯，并对影响采空区瓦斯运移的因素进行层次分析法分析，得出漏入采空区的氧气是影响采空区中瓦斯运移最重要的因素，其次运用数学中的迭代方法对采空区中的非线性渗流方程进行改进，划分出该采空区中不同的流态区域，最后在总结目前采空区瓦斯运移特点、运移规律预测及数值模拟的研究的基础上，建立采空区与巷道风流流动场方程的数学模型，运用FLUENT软件进行数值模拟，以图形的方式展示了采空区瓦斯的分布规律，为采空区瓦斯治理及工作面瓦斯治理提供了可靠的理论依据。
关键词：采空区；瓦斯；层次分析法；迭代；数值模拟研究类型：应用研究Subject ：Numerical Simulation of Gas Migration Rule in Goaf Specialty ：Applied MathematicsName ：Li Shubing (Signature) ______________ Instructor ：Cao Genniu (Signature) ______________ABSTRACTThe long-term production proved that the prediction of migration rule of gas in mine prediction is an important and indispensable technology for mine's prevention and control link. mine gas is the main factors of insecurity in the process of coal production, Gas disaster is the major disaster of threat to China's mine safety production.so it is a necessary prerequisite to strengthen the governance of gas disaster for protecting the mine safety and efficient production and it is a significant impact to gas transport and distribution for mine design, construction and mining. With the increase in mining depth and production,gas potential impact will have more significant and the simulation results of the right or wrong, it will directly affect the technical and economic indicators of mine.Toward this end,we made a study of “Numerical Simulation of Gas Migration Rule in Goaf”.This article have goaf gas distribution data through the long-term experimental observations in the Chenjiashan Mine Goaf 416 face.First of all we analysis the gob gas mainly from the adjacent layer of the influx of gas and the coal seam gas emission and use AHP to analysis the factors affecting goaf gas migration，and found oxygen gas in goaf is the most important factor to affect the gas transport Second, we use the iterative method in mathematics to improve the nonlinear flow equations in goaf and carved out the different flow pattern of regional.Finally,we establish Merry mathematical model of flow field equations in the goaf and the roadway based on the study of summarizing the current characteristics of goaf gas migration, migration laws of prediction and numerical simulation. This article use FLUENT software for numerical simulation in order to display goaf gas flow distribution in graphical. Provides a reliable theoretical basis for gas governance and management.Keywords:Goaf Gas Analytic Hierarchy Process Iteration Numerical Simulation Thesis : Application Research1 绪论1.1 选题背景煤炭是我国一次能源的主体，煤炭工业承载着经济发展、社会进步和民族振兴的历史重任，是现代工业的血液，同时煤矿安全工作是全国工业安全工作的重中之重。
