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《辽宁工程技术大学》 2009年
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掘进巷道煤岩瓦斯流固耦合效应数值模拟研究

邢利铭  
【摘要】:我国煤矿灾害类型众多,其中瓦斯事故是所有事故中危害性最大的,是名副其实的煤矿安全的“第一杀手”。其中掘进工作面事故起数和死亡人数分别占40.92%和42.62%,2008年17起重大以上瓦斯事故中,掘进工作面发生11起,占65%,因此对于采掘应力影响下的瓦斯流动规律的研究工作越发重要。 以往学者往往只单纯的研究掘进面应力、能量或者瓦斯分布和演化特征,很少对应力与瓦斯的耦合效应进行分析。本文在前人的研究基础上针对不同采掘工艺下掘进巷道煤岩瓦斯流固耦合效应的展开了数值模拟研究工作:首先通过实验为数值模拟提供相关参数,并得出体积应变与瓦斯解析量之间关系方程;其次分别建立了机掘,炮掘条件下的煤岩瓦斯流固耦合数学模型;利用COMSOL Multiphysics多物理场耦合数值模拟软件对渗流-应力耦合数学模型进行了验证,并总结了在机掘与炮掘条件下掘进巷道瓦斯压力分布与流速等规律。
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