煤巷瓦斯分布研究：松散体气体渗流模型的应用

"松散体内气体渗流规律在煤巷周边瓦斯分布研究中的应用" 本文主要探讨了松散体内气体渗流规律在煤巷周边瓦斯分布研究中的应用，作者冯康武通过结合巷道围岩支承压力分布规律，深入研究了松散破碎介质中的气体渗流现象，并以达西定律为基础建立了渗流模型。这一模型对于理解和预测煤壁瓦斯渗流具有重要意义。 首先，作者基于现有的巷道围岩支承压力分布理论，构建了一个物理模型，该模型考虑了煤巷开挖对煤体应力的影响。巷道开挖会导致煤层内的应力重新分布，形成煤壁的支承压力，这将直接影响到瓦斯的流动和分布。在巷道两帮，会存在一个支承压力峰值区，随着时间的推移，高应力区会逐渐向煤壁内部移动。 接着，冯康武结合松散破碎介质的特性，提出了气体渗流模型。在应力降低区内，采用松散破碎介质的气体渗流模型；在应力增高区和原岩应力区内，则运用修正后的达西定律，以更精确地描述瓦斯在不同压力条件下的流动行为。这种分区处理的方法能更细致地分析瓦斯在不同压力状态下的渗流规律。 为了量化这些模型，作者利用Matlab软件进行了数值模拟，通过六点差分法建立并求解差分方程。这种方法可以解出不同排放时间下煤巷瓦斯的赋存规律变化曲线，这对于预测工作面的瓦斯分布和制定防治措施至关重要。 此外，该研究的成果对于绘制工作面瓦斯地质图提供了重要的数据支持。准确掌握煤层瓦斯赋存规律是预防煤与瓦斯突出灾害的基础，也是制定安全开采策略的先决条件。目前，现场防治煤与瓦斯突出的主要手段是钻孔抽排，而冯康武的研究为优化抽排方案和确定合理的取样深度提供了科学依据。 总结起来，这篇研究通过对松散体内气体渗流规律的深入研究，构建了适用于煤巷瓦斯分布的数学模型，结合实际的支承压力分布，为矿井瓦斯治理提供了新的理论工具和技术手段，有助于提高煤矿安全生产水平。