煤层注水湿润半径的数值模拟优化与效果提升

本文主要探讨了"掘进工作面煤层注水湿润半径的数值模拟"这一关键主题，针对开滦某矿的实际掘进工作面，研究人员采用了Fluent软件进行深入研究。在多孔介质模型的框架下，他们分析了煤层注水过程中注水压力和注水孔长度等因素对湿润半径的影响。研究结果显示，当前注水工艺下的湿润半径约为1.82米，每增加2兆帕的注水压力，湿润半径可增加约0.15米；同时，每增加1.5米的注水孔长度，湿润半径也有0.1米的增长。 通过这些数值模拟，作者发现优化注水工艺可以显著提升煤层的含水率，平均提高1.39%，这有助于改善煤层的湿润状态，进而可能提高开采效率和减少粉尘问题。具体来说，优化后的注水策略使得平均降尘率达到了21%左右，这对于煤矿粉尘治理具有重要意义。此外，该研究的科学贡献在于将数值模拟方法应用于实际矿井操作，为煤炭行业的环保和安全措施提供了量化依据。 关键词包括"掘进工作面"、"煤层注水"、"粉尘治理"、"湿润半径"以及"数值模拟"，这些都是研究的核心要素，反映了研究者如何利用先进的技术手段解决实际生产中的问题，并且强调了湿润半径管理在控制粉尘排放和提升工作环境质量方面的作用。 这篇论文的学术价值主要体现在将理论模型与实际煤矿生产相结合，为煤炭行业提供了一种实用的优化方法，同时也为后续的研究者在类似条件下进行类似分析提供了参考。整体来看，这项研究对提升煤矿开采过程中的水资源管理及环境保护具有积极的推动作用。