顺层长钻孔瓦斯抽采效果数值模拟分析
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更新于2024-09-04
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"采煤工作面长钻孔瓦斯抽采效果数值模拟"
本文主要探讨了在采煤工作面中利用长钻孔进行瓦斯抽采的技术,并通过数值模拟计算及现场试验来研究其效果。作者伍诺坦等人首先对煤层瓦斯的基础参数进行了现场测定,这些参数包括但不限于煤层的透气性、瓦斯含量以及瓦斯压力等,这些数据对于理解瓦斯抽采的可行性至关重要。
在实验室环境下,研究人员对顺层长钻孔在不同直径条件下的瓦斯浓度、抽放半径和流量等关键参数进行了数值模拟计算。这种数值模拟是基于流体力学原理和气体扩散理论,通过计算机软件如FLUENT或COMSOL等进行,它可以精确预测钻孔内的瓦斯流动状态和抽采效率。模拟计算考虑了钻孔直径的变化对瓦斯抽取效果的影响,分析了不同直径下瓦斯的抽取速率和覆盖范围。
实验结果显示,钻孔直径对瓦斯抽采效果有显著影响。当钻孔直径在75至100毫米之间时,抽放半径和流量表现出较好的效果,这表明这个直径范围能有效提高瓦斯的抽采效率,降低工作面的瓦斯浓度,从而保障采煤工作的安全。在白山坪煤矿1265采煤工作面的溜子道进行的实际抽放半径效果检验进一步证实了数值模拟的准确性,两者数据的吻合度较高,为实际操作提供了科学依据。
此外,该研究还强调了数值模拟在煤矿安全领域的重要性,它能够为井下瓦斯治理提供预测和优化方案,减少因瓦斯问题导致的事故风险。通过对不同工况的模拟,可以预判最佳的钻孔设计参数,指导现场施工,实现高效、安全的瓦斯抽采。
关键词:白山坪煤矿,瓦斯抽采,顺层长钻孔,钻孔直径,数值模拟计算
这篇论文发表在《河北工业大学学报(自然科学版)》2016年第2期,属于矿业工程领域,由湖南科技大学能源与安全工程学院和湖南省煤矿安全开采重点实验室的学者共同完成。文章的发表展示了在煤炭开采中应用科技手段解决安全问题的实践与研究进展,对于提升我国煤矿瓦斯治理水平具有积极的参考价值。
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