风机-风窗联合调压技术：采空区CO涌出的数值模拟研究

"均压通风技术是解决采空区有害气体如一氧化碳(CO)涌出的重要手段。通过数值模拟，本文研究了榆家梁煤矿42221工作面的风机-风窗联合调压技术，旨在降低工作面两端的压差，减少漏风，从而防治CO的涌出。该技术基于通风动力学理论，通过流体力学软件Fluent进行模拟，结果显示均压措施能显著降低压差，减少采空区漏风和工作面CO浓度，有效控制了有害气体的涌出问题。" 在煤炭开采过程中，采空区的CO涌出是一个严重安全问题。榆家梁煤矿42221工作面面临这一挑战，即采空区CO大量涌向工作面，威胁矿工的生命安全。为解决这一问题，研究者运用了均压通风技术，这是一种通过调整通风系统压力分布来防止有害气体泄漏的方法。该技术的核心在于降低工作面两端的压差，以减少从采空区到工作面的漏风，进而减少CO的涌出。 通风动力学理论是均压通风的基础，它涉及风流的动力学特性，包括风速、压力和流动方向。通过调整风机和风窗的设置，可以改变风路上的压力分布，实现工作面的均压状态。在本研究中，科研人员利用了先进的流体力学软件Fluent进行数值模拟，该软件能够精确模拟复杂环境下的气体流动和扩散情况。 Fluent模拟结果显示，实施均压通风措施后，工作面两端的压差显著下降，这意味着风流的不稳定性减少，减少了采空区向工作面的漏风。同时，CO的浓度也显著降低，这表明均压通风有效地抑制了CO的涌出，提高了矿井的安全性。 此外，该研究还强调了数值模拟在解决实际矿井通风问题中的重要性。通过数值模拟，研究人员可以在实施实际操作前预测和优化通风策略，避免可能的风险，提高工作效率，并确保矿工的生命安全。 均压通风技术结合数值模拟是一种有效的应对采空区CO涌出问题的解决方案。它不仅降低了工作面的危险气体浓度，还减少了漏风，对改善矿井通风环境和保障煤矿安全生产具有重要意义。这一研究为其他面临类似问题的煤矿提供了重要的理论和技术支持，对于推动我国煤炭行业的安全与可持续发展具有积极的实践价值。