三进一回Y型通风下瓦斯动态演化规律及风量二次规划研究
梁运培
郭亚博
李全贵
孙万杰
李赏
郑梦浩
王程成
重庆大学 煤矿灾害动力学与控制全国重点实验室,重庆 400044;重庆大学 资源与安全学院,重庆 400044
摘要：为了研究三进一回Y型通风工作面及采空区瓦斯的动态演化规律,探索进风巷风量最优配比,以山西某矿31002 工作面为研究对象建立多孔介质模型,基于Fluent实现工作面及采空区的瓦斯流场数值模拟.分析了三进一回Y型通风瓦斯流场中瓦斯浓度、气体压力、风流的基本分布规律,以及3 条进风巷不同风量配比下瓦斯浓度的演化规律.通过模拟生成30 组样本数据,拟合后生成风量与上隅角瓦斯浓度之间的多元非线性回归函数关系式,根据数值模拟的先验规律对目标函数进行二次规划求解,最终得到最优的风量配比.研究表明:进风巷2、3 位置接近,靠近工作面区域会出现涡流,在一定程度上会导致瓦斯富集;当进风巷1 的风量大于其余2 条进风巷风量之和时,瓦斯富集区域主要集中于沿工作面长度约90 m处至上隅角区域,采空区靠近工作面处瓦斯浓度富集区域为90～220 m,改变进风巷2、3之间的风量配比后瓦斯浓度平均下降约0.19%;目标函数在先验规律约束下,得出 3 条进风巷最优风量配比为1.08∶1.23∶1.23.研究结果为工作面瓦斯超限治理、矿井瓦斯灾害防治提供了理论支撑.
关键词：Y型通风最优风量配比上隅角瓦斯流场瓦斯超限
分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家重点研发计划(2022YFC3004704)国家自然科学基金(52174166)
论文发表日期：2025-06-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 56-64 )
英文信息