立井揭煤氣固耦合數(shù)值模擬及防突技術(shù)的開題報告

立井揭煤氣固耦合數(shù)值模擬及防突技術(shù)的開題報告摘要煤礦瓦斯爆炸事故是煤礦安全事故中最為嚴(yán)重的一種，高精度的數(shù)值模擬可以為煤礦瓦斯防突技術(shù)提供有效的輔助支持。本文擬通過建立煤礦巷道局部區(qū)域的數(shù)值模型，以煤礦立井周圍的固耦合問題為切入點，加入煤礦瓦斯的相變模型，對氣體流動特性及煤礦開采工況下的瓦斯固耦合導(dǎo)致的突出危險進(jìn)行數(shù)值模擬和分析，進(jìn)一步揭示其防突規(guī)律和防災(zāi)技術(shù)，提高煤礦生產(chǎn)安全性能。關(guān)鍵詞：煤礦安全；瓦斯爆炸；固耦合；數(shù)值模擬；防突技術(shù)引言煤礦瓦斯爆炸事故是煤礦安全事故中最為嚴(yán)重的一種。根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，國內(nèi)外瓦斯爆炸事故造成的直接經(jīng)濟損失和人員傷亡極其慘重。因此，如何預(yù)防煤礦瓦斯事故的發(fā)生，保障煤炭生產(chǎn)的安全是煤礦行業(yè)的重中之重。盡管近年來國內(nèi)外在煤礦安全方面的技術(shù)研究取得了一定的進(jìn)展，但煤礦瓦斯防突技術(shù)仍然面臨著一系列的挑戰(zhàn)。與此同時，隨著計算機技術(shù)、數(shù)值模擬技術(shù)的不斷發(fā)展，煤礦瓦斯防突技術(shù)的研究也在不斷深入，數(shù)值模擬技術(shù)已經(jīng)成為研究煤礦瓦斯防突技術(shù)的重要手段之一。本文旨在通過建立煤礦巷道局部區(qū)域的數(shù)值模型，以煤礦立井周圍的固耦合問題為切入點，加入煤礦瓦斯的相變模型，對氣體流動特性及煤礦開采工況下的瓦斯固耦合導(dǎo)致的突出危險進(jìn)行數(shù)值模擬和分析，進(jìn)一步揭示其防突規(guī)律和防災(zāi)技術(shù)，提高煤礦生產(chǎn)安全性能。目的本文的研究旨在：1.建立煤礦巷道局部區(qū)域的數(shù)值模型，探究瓦斯相變對流動場和溫度場的影響。2.分析煤礦開采工況下的瓦斯固耦合導(dǎo)致的突出危險，發(fā)現(xiàn)其規(guī)律，并探討解決突出危險的技術(shù)方法。3.提出針對煤礦開采中瓦斯固耦合問題的防災(zāi)技術(shù)，并進(jìn)一步提升煤炭生產(chǎn)安全性能。研究內(nèi)容本文擬對煤礦立井周圍的固耦合問題進(jìn)行數(shù)值模擬和分析，建立煤礦巷道局部區(qū)域的數(shù)值模型和瓦斯相變模型，并探究其對氣體流動和溫度場的影響。通過數(shù)值模擬，分析煤礦立井周圍的固耦合問題所導(dǎo)致的突出危險，發(fā)現(xiàn)其規(guī)律和原因，并提出解決問題的技術(shù)方法。最后，本文將針對煤礦開采中瓦斯固耦合問題，提出一系列的防突技術(shù)措施，以提升煤炭生產(chǎn)安全性能。研究方法1.建立煤礦巷道局部區(qū)域的數(shù)值模型，包括數(shù)值計算的基本原理及方法，瓦斯相變模型等。2.使用ANSYS等軟件進(jìn)行連續(xù)相模擬和流體力學(xué)分析，分析煤礦立井周圍的固耦合問題，并模擬煤礦開采中的瓦斯固耦合問題。3.利用分析結(jié)果，對煤礦立井周圍固耦合問題所導(dǎo)致的突出危險進(jìn)行分析，并提出有效技術(shù)手段解決突出危險。4.提出針對煤礦開采中瓦斯固耦合問題的防災(zāi)技術(shù)措施，以提升煤炭生產(chǎn)安全性能。預(yù)期成果本文的預(yù)期成果有：1.建立煤礦巷道局部區(qū)域的數(shù)值模型，探究瓦斯相變對流動場和溫度場的影響。2.發(fā)現(xiàn)煤礦開采中瓦斯固耦合導(dǎo)致的突出危險，并提出有效技術(shù)手段解決突出危險。3.提出針對煤礦開采中瓦斯固耦