基于Pyrosim的矿井工作面火灾数值模拟研究

为了研究矿井工作面火灾的蔓延情况,以柳湾煤矿61122工作面为基础,建立了尺寸为60 m×4 m×3.2 m和100 m×4 m×3.2 m的Pyrosim模型,用来模拟火灾发生时巷道内烟气的运移规律、温度分布情况。结果表明:当风速≥2 m/s时,可以有效抑制烟流逆退,使火源上风侧区域成为安全范围。

基于FDS的矿井胶带运输巷火灾数值模拟研究

为了研究矿井火灾蔓延规律的变化,以柳湾煤矿61122工作面为研究对象,借助FDS软件构建矿井运输巷火灾模型进行数值模拟研究。结果表明:当风速增加时,火灾烟气的逆流现象逐渐降低,火源附近的温度逐渐递减。

基于COMSOL的煤层瓦斯渗透性数值分析

为了求解煤层瓦斯渗流关键参数以及瓦斯压力对于渗透性的影响,基于多孔介质理论,应用多物理场模拟技术对煤层瓦斯渗透性进行研究。首先,根据达西定律、N-S方程以及分形理论,利用COMSOL数值模拟软件建立多孔介质孔隙空间分布的随机分形模型,进行多相流耦合物理场数值模拟分析;然后,选用流固耦合蠕动流物理场接口并定义边界值,计算多孔介质孔隙率和渗透率;最后,模拟得出多孔介质煤层瓦斯压力及瓦斯流速云图,通过对入口施加不同瓦斯压力,模拟计算多孔介质煤层的渗透率和最大流速,以此分析瓦斯压力对于煤层瓦斯渗透性影响。结果表明:在单侧施加瓦斯压力(P=0.2 MPa)时,从多相流的流域应力与流速分析得到越是狭窄的模型流域瓦斯涌出流速越快、且越窄的区域煤层应力越大;计算得出该煤层模型孔隙率为55.349%,瓦斯压力P=0.2 MPa时渗透率为4.5305×10^(-13)m^(2);通过设置入口不同瓦斯压力,渗透率呈现非线性曲线变化规律。

基于组合赋权——SPA的采空区围岩稳定性研究

为了准确评价采空区围岩的稳定性,降低围岩失稳事故发生的风险,考虑评价指标不确定性和突变性对评级结果的影响,提出了基于改进组合权重耦合SPA的采空区围岩稳定性评判模型。首先选取影响围岩稳定性的11个指标构建采空区围岩稳定性评价指标体系,通过引入欧式距离函数,确保主、客观权重与折衷系数间的差异程度,进而获得各指标的组合权重;然后利用SPA理论得到采空区围岩稳定性评价指标的集对联系度表达式;最后根据最大隶属度原则确定围岩稳定性等级。以山西某矿的3个采空区为例,对比分析预测结果与采空区围岩稳定性实测结果。结果表明:改进组合权耦合SPA的采空区围岩稳定性评价模型的评价结果与实例应用结果一致,该模型较传统SPA法准确性更高,计算结果可靠,能够为矿山施工决策问题提供理论依据。