突出灾变后瓦斯风压诱致风流振荡机理研究
周爱桃
胡嘉英
王凯
杜昌昂
雷欢
中国矿业大学(北京)共伴生能源精准开采北京市重点实验室,北京100083;中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院,北京 100083
摘要：风流振荡效应是灾变后矿井通风网络的重要特征,但目前对风流振荡现象研究较少,且缺乏对风流振荡特征的深入探讨.针对上述问题,以并联下行通风网络为研究对象,对灾变风流和瓦斯气团呈现的振荡效应进行了研究.基于阻尼振动理论构建了开环气流振荡模型,在Matlab软件中采用龙格-库塔法进行数值求解,分析得出瓦斯气团在并联巷道中的振荡特征:随着初始风速增大,瓦斯气团的振幅增大,瓦斯在并联管路中的影响范围将扩大.建立实际巷道的相似模型,模拟并联巷道内风速随时间变化的情况,实验结果表明:由于瓦斯风压和通风机风压的作用,并联巷道中出现了风速反复增大、减小现象,即风流振荡现象;初始风速由0.35 m/s增大至0.62 m/s时,风流振荡时间由50 s缩短至35 s,并且最大反向风速由-0.4 m/s左右变为-0.12 m/s左右,说明增大初始风速有利于瓦斯气团扩散和排出.提出了并联倾斜瓦斯积聚井巷风流振荡的预防与控制措施:对空气支路施加挡风措施;对瓦斯支路加强局部通风,增大风速.
关键词：瓦斯突出灾变矿井通风网络瓦斯积聚风流振荡瓦斯风压风流紊乱并联巷道初始风速
分类号：TD721(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(51774292)国家自然科学基金(51874314)国家自然科学基金(51604278)国家自然科学基金(51804312)
论文发表日期：2021-09-10
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：6( 32-37 )
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