揭示全煤厚掘进瓦斯涌出规律的数值模拟

该研究论文深入探讨了全煤厚掘进巷道中的瓦斯涌出特性，针对煤巷掘进过程中的关键问题，研究人员利用有限体积法进行了数值模拟。这种方法将瓦斯渗流过程控制方程通过C-N隐式时间积分方案离散化，以准确模拟巷帮瓦斯压力变化和巷道瓦斯涌出速率。研究结果显示，当煤巷掘进过程中遇到采动应力集中区，煤体渗透率会显著降低，这在一定程度上抑制了巷帮深处瓦斯向巷道的扩散，减少了瓦斯的横向运移。值得注意的是，掘进煤巷的瓦斯涌出主要集中在巷道的前端，即迎头区域。这种分布特性导致一个掘进周期内的瓦斯总涌出速率呈现出较大的波动，这对巷道通风和安全管理提出了挑战。 作者秦跃平和刘彦青，以及他们的合作者王健、史浩洋和乔珽，分别来自中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院，他们关注的重点在于解决全煤厚巷道掘进过程中非稳态的瓦斯排放问题，这对于理解和控制煤矿开采过程中的瓦斯灾害至关重要。他们采用的数值模拟方法有助于优化通风策略，减少瓦斯积聚的风险，保障矿工安全。 该研究的关键词包括瓦斯压力、瓦斯涌出速率、煤体渗透率、全煤厚掘进巷道以及非稳态问题，这些关键词都直接反映了论文的核心内容和研究重点。论文的发表在辽宁工程技术大学学报（自然科学版）上，表明这项工作得到了国家重点基础研究发展计划（973）基金的支持，显示了其学术价值和实际应用前景。 通过这篇论文，我们可以了解到如何通过数值模拟技术来预测和管理掘进过程中的瓦斯行为，这对于煤炭行业的安全开采和环境保护具有重要的指导意义。同时，它也为后续的科研人员提供了新的研究视角和方法，推动了瓦斯控制技术的进一步发展。