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作者:刘佳佳;陈玖强;王丹;高建良;张翔;刘润昌;
单位:河南理工大学安全科学与工程学院;河南理工大学煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心;河南理工大学煤矿灾害防治省部共建教育部重点实验室;河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地;
摘要:为探究W形通风采煤工作面瓦斯爆炸传播特性,深入分析不同瓦斯爆炸当量对爆炸超压的影响,利用Fluent模拟软件结合某矿33041工作面实际情况开展数值模拟研究。结果表明:数值模拟数据与前人试验数据最大相对误差为10.41%,最小相对误差为2.1%;确定数值模拟最为合理的网格尺寸为0.25 m,时间步长为0.05 ms,点火能量为10 J;在进、回风巷和工作面内,爆炸超压峰值与点火源距离呈指数函数关系,而超压到达时间则与点火源距离呈线性函数关系;距离点火源30 m范围内回风巷超压峰值始终高于工作面;不同瓦斯积聚体积(瓦斯爆炸当量)条件下,在工作面距离点火源10 m范围内存在一个临界的瓦斯积聚体积,使得超压峰值达到最大,前驱冲击波和超压峰值到达时间最短;随着瓦斯爆炸当量的改变,工作面内超压峰值始终低于这个值,冲击波到达时间始终大于其对应的值,进、回风巷内则不受这种影响且超压峰值都随着瓦斯爆炸当量的增加而增大,前驱冲击波及超压峰值到达时间都随瓦斯爆炸当量的增加而减少。
关键词:安全工程;;W形通风;;采煤工作面;;瓦斯爆炸;;超压峰值;;爆炸当量
基金资助:国家自然科学基金项目(52274187);; 中国博士后科学基金项目(2024M750803);; 河南理工大学创新型科研团队项目(T2023-3);河南理工大学青年骨干教师培养计划项目(2023XQG-07)