基于FLUENT的交叉巷道煤矿老空水害突水过程模拟.docx

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煤矿老空水害是指煤炭开采过程中,由于采空区和煤柱的变形等原因,导致水在井下过程中突然涌出造成的矿井事故。这类事故在煤矿开采中是很常见的，给生产带来了巨大的安全隐患和经济损失。因此，研究和预测老空水害的突水过程，对于有效的规避甚至预防老空水害事故的发生至关重要。
现有的研究结果表明，在老空水害中涌水量和涌水速度往往是突水过程中的关键参数。因此，本文基于用FLUENT进行老空水害突水过程的数值模拟，主要关注的是煤炭开采过程中的交叉巷道中涌水的流动特征和能量转换的过程。此外，为了更准确地预测突水过程，我们还将考虑交叉巷道的细节结构和煤岩的物理特性等因素。
首先，我们进行了对交叉巷道的几何建模。在FLUENT中，我们使用了不同的网格，以准确和精细地描述巷道内部的复杂结构。为了更接近实际情况，我们使用了三维建模和符合实际场景的细节。在模拟中，我们使用了稳态理论，以保证模拟的高效性和准确性。
接下来，我们考虑巷道内部的物理参数。在此简述一下FLUENT的物理参数设置。首先，我们考虑了多孔介质模型，以便描述交叉巷道的多孔性质。此外，我们考虑了煤岩的弹性、渗透率、渗透系数以及其他物理参数，以解决突水过程中HB、AB两层岩石的交互作用。
然后，我们模拟了交叉巷道内的突水流动过程。在此过程中，我们主要关注了突水流量、流速和水平方向。在模拟交叉巷道的流动过程中，我们将采用计算流体力学方法，模拟突发性的涌水流动以及涌水流动对巷道结构的影响。结果表明，在涌水过程中，交叉巷道内的水流存在一定的颠簸和旋转，而且流速也有很大的变化。
最后，我们进行了模拟结果的分析和讨论。我们发现，在涌水过程中，交叉巷道内的水流对巷道结构产生了较大的冲击，这对煤矿安全构成了严重的威胁。除此之外，模拟结果还表明，通过使用不同形状和尺寸的悬吊石墙，可以有效地减少突水对交叉巷道产生的影响。另外，我们还可以通过调整不同的物理参数，例如岩石渗透性、渗透率、水力压力等，以寻找更好的预防控制和处理突水的方法。
结论：本文基于FLUENT对交叉巷道煤矿老空水害突水过程进行了模拟研究。结果表明，涌水速度和涌水量是突水过程中非常重要的参数。因此，研究和预测突水过程，对于有效的规避或减少老空水害事故的发生至关重要。通过模拟结果，我们可以了解涌水流动的特性，并提供针对性的预防方法。这些研究成果和方法对于保障煤炭开采的安全性和效率性具有重要的意义。