泡沫流体在再生顶板裂隙扩散模型及参数影响分析

"再生顶板裂隙注泡沫流体扩散模型及参数敏感性分析-论文" 本文主要探讨了在再生顶板裂隙治理中，利用泡沫流体作为封堵和防止煤自燃的有效技术。泡沫流体因其独特的物理性质，如低渗透性、良好的膨胀性和稳定性，成为解决这一问题的理想选择。作者基于实际工程背景，深入研究了泡沫流体在裂隙内的力学行为和流动特性。 首先，研究者推导出了一种新的数学模型，该模型考虑了原生介质阻滞效应，用于描述泡沫流体在任意产状裂隙中的流动扩散。这一模型的建立有助于理解泡沫流体如何在复杂地质条件下填充和封闭裂隙。为了验证模型的准确性，他们运用ANSYS FLUENT软件建立了数值模型，通过对比分析进一步证明了数学模型的合理性。 接下来，作者对泡沫流体在再生顶板裂隙注浆过程中的扩散规律进行了参数敏感性分析。他们考察了注浆压力、注浆孔半径、裂隙开度、倾角和裂隙原始介质压力等因素对扩散过程的影响。通过定量计算，得出裂隙开度是影响扩散距离的最主要因素，其次是注浆压力，而倾角和原生介质压力的影响相对较小。 这些研究成果对于优化注浆工艺，提高封堵效率，以及预测和控制煤层自燃具有重要的理论和实践意义。在实际操作中，根据裂隙的具体情况和工程需求，可以调整注浆参数，以达到最佳的封堵效果。同时，对参数敏感性的深入理解也有助于制定更科学的施工策略，减少资源浪费，提高煤矿安全生产水平。 文章的研究方法和结论对于解决煤炭开采过程中遇到的通风问题和煤层自燃问题提供了新的思路，为未来相关领域的技术发展提供了理论支持。通过此类研究，可以推动我国煤炭行业在环保和安全方面持续进步，实现绿色开采和可持续发展。