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致的突出危險進行數(shù)值模擬和分析，進一步揭示其防突規(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致的突出危險進行數(shù)值模擬和分析，進一步揭示其防突規(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等軟件進行連續(xù)相模擬和流體力學分析，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致的突出危險進行分析，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。預期成果本文的預期成果有：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