基于动网格技术的综掘工作面瓦斯分布规律研究

刘彦青^1,2，张浪^1,2，李阳^1,2，姜黎明^1,2

1. 煤炭科学技术研究院有限公司安全分院2. 煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室

摘 要：为了揭示掘进期间综掘巷道内瓦斯分布变化规律,以新郑煤电有限责任公司12205上平巷综掘工作面为研究对象,基于达西渗流定律建立了综掘工作面煤层瓦斯动态渗流模型,采用有限体积法求解得到综掘巷道煤层瓦斯压力场与瓦斯解吸速率场,在此基础上分析推导了掘进进尺周期内与掘进支护周期内综掘工作面各瓦斯涌出源的瓦斯涌出速率公式,基于CFD动网格技术建立了综掘工作面瓦斯扩散非稳态计算模型,研究了掘进过程中综掘巷道内瓦斯浓度场时空演化过程,研究结果表明:掘进进尺周期内综掘工作面内瓦斯浓度无明显的增大或减小趋势,掘进支护周期内综掘工作面内瓦斯浓度呈现明显的减小趋势,通过现场数据实测验证了数值模拟结果的可靠性。

关键词：综掘工作面;动网格技术;瓦斯浓度分布;瓦斯涌出速率;