U型通风工作面配风量对采空区漏风的数值模拟研究

本研究论文《U型通风工作面配风量对采空区漏风影响的数值模拟研究》由中国矿业大学安全工程学院的蒋中承和陈开岩教授合作完成。他们针对五阳煤矿7601综放工作面采用的独特U型通风方式，结合实际开采技术条件，对该工作面的采空区漏风现象进行了深入探讨。 论文的核心内容首先分析了影响采空区漏风的关键因素，这包括工作面的通风配置、通风方式以及开采过程中的动态变化。通过建立采空区渗透率分布函数和三维几何模型，研究人员对U型通风工作面在不同配风量下的空气流动特性进行了细致的数值模拟。结果显示，漏风主要集中在工作面的两端头约30米范围内，这表明工作面配风量对风流场中势面位置的影响较小。 研究发现，随着配风量的增加，采空区的总漏风量也随之上升，并且与配风量之间的关系接近线性。定量上，当配风量在1000至3000立方米/分钟范围内变化时，漏风率的范围大致在10.20%到20.29%之间。这些数据对于理解和预测矿井通风系统的性能具有重要意义。 此外，论文还探讨了配风量对采空区氧化带宽度的影响。随着配风量的调控，氧化带的宽度会相应变化，这对防止煤炭自燃和保持通风系统的稳定性具有实际操作价值。 该研究成果对优化U型通风工作面的配风设计，减少采空区漏风，提高能源利用效率，以及保障矿井安全具有重要的理论和实践指导作用。通过将理论模拟与实际矿井数据相结合，这篇首发论文为矿井通风管理提供了科学依据，有助于提升我国煤炭行业的通风技术水平。