U型综采工作面采空区流场数值模拟验证与漏风特性分析

本文主要探讨了U型综采工作面的采空区流场数值模拟方法。U型通风系统在现代矿井开采中被广泛应用，它通过改变工作面的布局，可以有效控制和管理矿井内的气流流动，减少漏风问题。作者针对11124工作面的实际条件，构建了一种二维物理模型，采用FLUENT软件这一强大的CFD（Computational Fluid Dynamics）工具，并结合自适应网格加密技术进行模拟研究。 通过数值模拟，研究者能够精确地预测和分析工作面风速分布，这种方法有助于验证和优化通风设计。模拟结果显示，U型工作面的风速在0到20米范围内存在显著的漏风现象，部分漏入采空区的风量会重新返回工作面，而大部分则在工作面倾向的140至160米区域返回，这表明采空区的风流流向并非均匀，而是受到工作面结构影响的非对称性分布。 在采空区走向方向，漏风风速呈现出逐渐减小的趋势，这可能与气压梯度、地质构造等因素有关。这种趋势对于理解风阻、防止瓦斯积聚以及确保矿井安全具有重要意义。研究者通过对比模拟得到的风速分布与实测数据，证实了数值模拟结果的准确性，为优化U型综采工作面的通风设计提供了科学依据。 这项研究不仅深化了对U型综采工作面采空区风流特性的理解，也为矿井通风管理提供了技术支持，对于提升矿井生产效率和保障人员安全具有实际价值。未来，随着技术的发展，更精细的模拟方法可能会揭示更多关于复杂矿井通风系统的细节，进一步优化通风策略。